과열수증기가 190℃(과열), 10bar에서 매시간 2000kg/h로 … | [화공기사 필기] 17년 1회차 기출문제 상세 페이지
1[화공기사 필기] 17년 1회차
과열수증기가 190℃(과열), 10bar에서 매시간 2000kg/h로 터빈에 공급되고 있다. 증기는 1bar 포화증기로 배출되며 터빈은 이상적으로 가동된다. 수증기의 엔탈피가 다음과 같다고 할 때 터빈의 출력은 몇 kW인가?
- Ĥin(10bar, 190℃) = 3201kJ/kg
- Ĥout(1bar, 포화증기) = 2675kJ/kg
1
W=-1200kW
2
W=-292kW
3
W=-130kW
4
W=-30kW
해설
정상상태 터빈의 출력은 W = ṁ(Ĥout − Ĥin) 로 구하며 약 −292kW 이다.
입구 Ĥin = 3201kJ/kg, 출구 Ĥout = 2675kJ/kg 이므로 비엔탈피 변화는 2675 − 3201 = −526kJ/kg 이다.
ṁ = 2000kg/h ÷ 3600s/h = 0.5556kg/s
W = 0.5556 × (−526) ≈ −292kJ/s = −292kW부호가 음(−)인 것은 계인 수증기가 외부(터빈 축)로 일을 내보낸다는 뜻이다. 시간 단위를 h 에서 s 로 바꾸지 않고 그대로 계산하면 3600배 어긋난 값이 나오므로 환산을 반드시 확인한다.
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