수증기가 정상과정으로 40m/s의 속도로 노즐에 유입되어 275m/s로… | [공조냉동기계기사 필기] 19년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[공조냉동기계기사 필기] 19년 2회차

수증기가 정상과정으로 40m/s의 속도로 노즐에 유입되어 275m/s로 빠져나간다. 유입되는 수증기의 엔탈피는 3300kJ/kg, 노즐로부터 발생되는 열손실은 5.9kJ/kg일 때 노즐 출구에서의 수증기 엔탈피는 약 몇 kJ/kg 인가?

해설

노즐을 지나는 정상유동에 대한 에너지식은 일이 없으므로  $h_1 + \dfrac{V_1^2}{2} = h_2 + \dfrac{V_2^2}{2} + q_{loss}$  로 쓸 수 있다.
운동에너지 항을 kJ/kg 단위로 맞추기 위해 속도 제곱차를 2000으로 나누면  $\dfrac{V_2^2 - V_1^2}{2000} = \dfrac{275^2 - 40^2}{2000} = \dfrac{74025}{2000} \approx 37.0\,\text{kJ/kg}$  이다.
따라서 출구 엔탈피는  $h_2 = 3300 - 5.9 - 37.0 \approx 3257\,\text{kJ/kg}$  로 계산된다.

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