보일러에 온도 40℃, 엔탈피 167kJ/kg인 물이 공급되어 온도 3… | [일반기계기사 필기] 20년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[일반기계기사 필기] 20년 1회차

보일러에 온도 40℃, 엔탈피 167kJ/kg인 물이 공급되어 온도 350℃, 엔탈피 3115kJ/kg인 수증기가 발생한다. 입구와 출구에서의 유속은 각각 5m/s, 50m/s이고, 공급되는 물의 양 2000kg/h일 때, 보일러에 공급해야 할 열량(kW)은? (단, 위치에너지 변화는 무시한다.)

해설

정상유동 에너지방정식으로 구하면 보일러에 공급할 열량은 약 1638kW이다.
필요 열량은  $\dot Q=\dot m\left[(h_2-h_1)+\dfrac{V_2^2-V_1^2}{2}\right]$ 이며 위치에너지 변화는 무시한다.
질량유량  $\dot m=2000/3600\approx0.556\ \mathrm{kg/s}$ , 엔탈피차  $h_2-h_1=3115-167=2948\ \mathrm{kJ/kg}$ , 운동에너지차  $\dfrac{50^2-5^2}{2}=1237.5\ \mathrm{J/kg}=1.24\ \mathrm{kJ/kg}$ 로 엔탈피차에 비해 매우 작다.
따라서  $\dot Q\approx0.556\times(2948+1.24)\approx1638\ \mathrm{kW}$ 이다.

내용에 오류가 있거나 최신 법령·기준과 다른 부분이 보이면 알려주세요. 확인 후 반영하겠습니다.

💬 자격증 스터디 커뮤니티헷갈리는 문제, 같이 준비하는 사람들에게 물어보세요

→