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랭킨사이클에서 25℃, 0.01MPa 압력의 물 1kg을 5MPa 압력… | [일반기계기사 필기] 20년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[일반기계기사 필기] 20년 3회차
랭킨사이클에서 25℃, 0.01MPa 압력의 물 1kg을 5MPa 압력의 보일러로 공급한다. 이때 펌프가 가역단열과정으로 작용한다고 가정할 경우 펌프가 한 일(kJ)은? (단, 물의 비체적은 0.001m3/kg이다.)
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2.58
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4.99
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20.12
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40.24
해설

가역단열 펌프가 한 일은 wp=vΔPw_p = v \Delta P로 계산된다.

비체적 v=0.001 m3/kgv=0.001~\mathrm{m^3/kg}, 압력차 ΔP=50.01=4.99 MPa=4990 kPa\Delta P = 5-0.01 = 4.99~\mathrm{MPa} = 4990~\mathrm{kPa}이므로 wp=0.001 m3/kg×4990 kPa=4.99 kJ/kgw_p = 0.001~\mathrm{m^3/kg} \times 4990~\mathrm{kPa} = 4.99~\mathrm{kJ/kg}이고, 물이 1kg이므로 펌프가 한 일은 4.99kJ이다.

이 값은 랭킨사이클에서 보일러 공급 전 펌프 일로, 액체는 비압축성으로 취급해 비체적을 일정하게 놓고 계산한다.

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