정상유동과정으로 단위시간당 50℃의 물 200 kg과 100℃ 포화증기… | [에너지관리산업기사 필기] 19년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[에너지관리산업기사 필기] 19년 3회차

정상유동과정으로 단위시간당 50℃의 물 200 kg과 100℃ 포화증기 10kg을 단열된 혼합실에서 혼합할 때 출구에서 물의 온도(℃)는? (단, 100℃ 물의 증발잠열은 2250 kJ/kg이며, 물의 비열은 4.2 kJ/kg·K이다.)

55.0

77.3

77.9

82.1

해설

단열 혼합실에서는 증기가 잃는 열량과 물이 얻는 열량이 같다. 10kg의 100℃ 포화증기는 응축되며 잠열을 방출한 뒤, 응축된 물(100℃)이 혼합 후 온도 t까지 냉각되며 추가로 열을 방출한다.
 $10\times2250+10\times4.2\times(100-t)=200\times4.2\times(t-50)$ 
이를 정리하면  $26700+42000=882t$ , 즉  $t=\dfrac{68700}{882}\approx77.9\ ^\circ\mathrm{C}$ 가 되어 출구 물의 온도는 약 77.9℃이다.

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