단열된 가스터빈의 입구 측에서 압력 2MPa, 온도 1200 K인 가스… | [일반기계기사 필기] 20년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[일반기계기사 필기] 20년 1회차

단열된 가스터빈의 입구 측에서 압력 2MPa, 온도 1200 K인 가스가 유입되어 출구 측에서 압력 100kPa, 온도 600K로 유출된다. 5MW의 출력을 얻기 위해 가스의 질량유량(kg/s)은 얼마이어야 하는가? (단, 터빈의 효율은 100%이고, 가스의 정압비열은 1.12kJ/(kgㆍK)이다.)

6.44

7.44

8.44

9.44

해설

필요한 가스의 질량유량은 약 7.44kg/s이다.
터빈 출력은  $\dot W=\dot m c_p(T_1-T_2)$  로 표현되며, 여기서  $T_1=1200\,\mathrm{K}$ ,  $T_2=600\,\mathrm{K}$ ,  $c_p=1.12\,\mathrm{kJ/(kg\cdot K)}$  이다.
 $\dot m=\dfrac{\dot W}{c_p(T_1-T_2)}=\dfrac{5000}{1.12\times600}\approx7.44\,\mathrm{kg/s}$

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