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압력 500 kPa, 온도 240℃인 과열증기와 압력 500kPa의 포… | [에너지관리기사 필기] 20년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[에너지관리기사 필기] 20년 1회차
압력 500 kPa, 온도 240℃인 과열증기와 압력 500kPa의 포화수가 정상상태로 흘러들어와 섞인 후 같은 압력의 포화증기 상태로 흘러나간다. 1kg의 과열증기에 대하여 필요한 포화수의 양은 약 몇 kg인가? (단, 과열증기의 엔탈피는 3063 kJ/kg이고, 포화수의 엔탈피는 636kJ/kg, 증발열은 2109kJ/kg 이다.)
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해설

정상류 혼합 과정의 에너지 보존식을 세우면, 1kg의 과열증기(엔탈피 3063 kJ/kg)와 x kg의 포화수(엔탈피 636 kJ/kg)가 섞여 (1+x)kg의 포화증기(엔탈피 = 636+2109 = 2745 kJ/kg)로 나간다.

1×3063+x×636=(1+x)×27451\times3063 + x\times636 = (1+x)\times2745 를 정리하면 318=2109x318 = 2109x, 즉 x0.15 kgx \approx 0.15\ \mathrm{kg} 이 된다. 과열증기가 여분으로 갖고 있는 열(3063−2745=318 kJ)이 포화수 1kg을 증발시키는 데 드는 열(2109 kJ)보다 훨씬 작으므로, 섞어 줄 포화수의 양도 1kg보다 크게 작아진다.

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