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1[에너지관리기사 필기] 19년 3회차
80℃의 물(엔탈피 335 kJ/kg)과 100℃의 건포화수증기(엔탈피 2676 kJ/kg)를 질량비 1 : 2 로 혼합하여 열손실 없는 정상유동과정으로 95℃의 포화액-증기 혼합물 상태로 내보낸다. 95℃ 포화상태에서의 포화액 엔탈피가 398 kJ/kg, 포화증기의 엔탈피가 2668 kJ/kg 이라면 혼합실 출구의 건도는 얼마인가?
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해설

단열 정상유동 혼합이므로 에너지보존에 따라 출구 엔탈피는 두 입구 흐름의 질량가중평균으로 구한다. 물과 증기의 질량비가 1:2이므로 hmix=1×335+2×26763=1895.7 kJ/kgh_{mix} = \dfrac{1 \times 335 + 2 \times 2676}{3} = 1895.7\ \mathrm{kJ/kg}이다.

이 값이 95℃ 포화액-증기 혼합물의 엔탈피이므로 건도는 x=hmixhfhghf=1895.739826683980.66x = \dfrac{h_{mix} - h_f}{h_g - h_f} = \dfrac{1895.7 - 398}{2668 - 398} \approx 0.66로 계산된다.

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