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1[화공기사 필기] 21년 3회차
240kPa에서 어떤 액체의 상태량이 Vr는 0.00177m3/kg, Vg는 0.105m3/kg, Hr는 181kJ/kg, Hg는 496kJ/kg일 때, 이 압력에서의 Ufg(kJ/kg)는? (단, V는 비체적, U는 내부에너지, H는 엔탈피, 하첨자 f는 포화액, g는 건포화증기를 나타내고 Ufg는 Ug - Ur를 의미한다.)
1
24.8
2
290.2
3
315.0
4
339.8
해설
Ufg=Ug−Uf를 구하려면 열역학 관계식 H=U+PV를 이용한다. 포화액과 건포화증기에 대해 각각 적용하면 Hf=Uf+PVf, Hg=Ug+PVg이므로, 두 식을 빼면 Hfg=Ufg+P(Vg−Vf)가 된다. 따라서 Ufg=Hfg−P⋅Vfg이다. 주어진 값을 대입하면: Hfg=Hg−Hf=496−181=315 kJ/kg, Vfg=Vg−Vf=0.105−0.00177=0.10323 m3/kg, P=240 kPa=240 kN/m2이다. P⋅Vfg=240×0.10323=24.8 kJ/kg이므로 Ufg=315−24.8=290.2 kJ/kg이다.
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