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1[에너지관리기사 필기] 19년 3회차
연소가스는 연돌에 200℃로 들어가서 30℃가 되어 대기로 방출된다. 배기가스가 일정한 속도를 가지려면 연돌 입구와 출구의 면적비를 어떻게 하여야 하는가?
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1.56
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1.93
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2.24
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해설

굴뚝을 통과하는 배기가스의 질량유량은 입구와 출구에서 동일하므로, 부피유량은 절대온도에 비례한다(압력 변화는 무시). 유속이 일정하다는 조건에서는 단면적이 부피유량에 비례하므로, 면적비는 절대온도비와 같다.

입구온도 T1=200+273=473 KT_1 = 200+273 = 473\ \mathrm{K}, 출구온도 T2=30+273=303 KT_2 = 30+273 = 303\ \mathrm{K}이므로 입구와 출구의 면적비는 A1A2=T1T2=473303≈1.56\dfrac{A_1}{A_2} = \dfrac{T_1}{T_2} = \dfrac{473}{303} \approx 1.56이다.

온도가 높은 입구 쪽 가스는 비체적이 커서 같은 속도를 유지하려면 더 넓은 단면적이 필요하다.

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