100℃ 건포화증기 2㎏이 온도 30℃인 주위로 열을 방출하여 100℃… | [에너지관리기사 필기] 17년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[에너지관리기사 필기] 17년 2회차

100℃ 건포화증기 2㎏이 온도 30℃인 주위로 열을 방출하여 100℃ 포화액으로 되었다. 전체(증기 및 주위)의 엔트로피 변화는 약 얼마인가? (단, 100℃에서의 증발잠열은 2257kJ/㎏이다.)

-12.1 kJ/K

2.8 kJ/K

12.1 kJ/K

24.2 kJ/K

해설

100℃ 건포화증기 2kg이 응축되며 방출하는 열량은  $Q = m \times h_{fg} = 2 \times 2257 = 4514\,\mathrm{kJ}$ 이다.
이 열은 100℃(373K)에서 방출되므로 증기(계)의 엔트로피 변화는  $\Delta S_{sys} = -\dfrac{4514}{373} \approx -12.1\,\mathrm{kJ/K}$ 이고, 이 열을 받는 30℃(303K) 주위의 엔트로피 변화는  $\Delta S_{surr} = \dfrac{4514}{303} \approx 14.9\,\mathrm{kJ/K}$ 이다.
따라서 전체 엔트로피 변화는  $\Delta S_{total} = -12.1 + 14.9 \approx 2.8\,\mathrm{kJ/K}$ 로 양수가 되어 비가역 과정임을 보여준다.

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