0℃, 1기압(101.3kPa) 하에 공기 10m3가 있다. 이를 정압… | [에너지관리기사 필기] 18년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[에너지관리기사 필기] 18년 3회차

0℃, 1기압(101.3kPa) 하에 공기 10m³가 있다. 이를 정압 조건으로 80℃까지 가열하는 데 필요한 열량은 약 몇 kJ인가? (단, 공기의 정압비열은 1.0kJ/(kgㆍK)이고, 정적비열은 0.71kJ/(kgㆍK)이며 공기의 분자량은 28.96kg/kmol이다.)

해설

정압 조건의 가열이므로 필요한 열량은  $Q=m c_p \Delta T$ 로 구하며, 먼저 공기의 질량을 구해야 한다.
공기의 기체상수는  $R=\dfrac{8.314}{28.96}\approx0.287\ \mathrm{kJ/(kg\cdot K)}$ 이므로, 이상기체 상태방정식에서  $m=\dfrac{PV}{RT}=\dfrac{101.3\times10}{0.287\times273}\approx12.9\ \mathrm{kg}$ 이다.
온도차가  $\Delta T=80-0=80\ \mathrm{K}$ 이므로  $Q=12.9\times1.0\times80\approx1033\ \mathrm{kJ}$ 이다. 정적비열은 정압가열의 열량 계산에는 쓰이지 않는 값이다.

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