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1[일반기계기사 필기] 22년 1회차

단열 노즐에서 공기가 팽창한다. 노즐입구에서 공기 속도는 60m/s, 온도는 200℃이며, 출구에서 온도는 50℃일 때 출구에서 공기 속도는 약 얼마인가? (단, 공기 비열은 1.0035 kJ/(kg·K)이다.)

62.5 m/s

328 m/s

552 m/s

1901 m/s

해설

출구에서 공기 속도는 약 552 m/s이다.
단열노즐에서는 엔탈피 감소분이 운동에너지 증가로 전환되므로  $\dfrac{V_2^2-V_1^2}{2}=C_p(T_1-T_2)$ 로 구한다.
 $V_2^2=60^2+2\times1.0035\times150\times1000\approx304{,}650$ 이므로  $V_2\approx552\,\mathrm{m/s}$ 이다.

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