정상상태로 흐르는 유체가 노즐을 통과할 때의 일반적인 에너지 수지식은?… | [화공기사 필기] 22년 1회차 기출문제 상세 페이지
1[화공기사 필기] 22년 1회차
정상상태로 흐르는 유체가 노즐을 통과할 때의 일반적인 에너지 수지식은? (단, H는 엔탈피, U는 내부에너지, KE는 운동에너지, PE는 위치에너지, Q는 열, W는 일을 나타낸다.)
1
△H = 0
2
△H + △KE = 0
3
△H + △PE = 0
4
△U = Q - W
해설
정상상태로 흐르는 유체가 노즐을 통과할 때는 열전달과 축일(shaft work)이 없고, 위치에너지 변화를 무시할 수 있으므로 정상흐름 에너지방정식 에서 , , 을 적용하면 이 된다. 이는 엔탈피의 감소가 운동에너지의 증가로 전환된다는 의미이며, 노즐의 기본 원리인 압력에너지를 운동에너지로 변환하는 과정을 정확히 표현한다. 보기 1은 노즐에서 에너지 변화가 발생하므로 오류이고, 보기 3은 위치에너지 변화항이 불필요하며, 보기 4는 노즐 특성을 반영하지 않은 일반식이다.
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