수증기가 정상과정으로 40 m/s 의 속도로 누즐에 유입되어 275 m… | [일반기계기사 필기] 19년 2회차 기출문제 상세 페이지
1[일반기계기사 필기] 19년 2회차
수증기가 정상과정으로 40 m/s 의 속도로 누즐에 유입되어 275 m/s 로 빠져나간다. 유입되는 수증기의 엔탈피는 3300kJ/kg, 노즐로부터 발생되는 열손실은 5.9 kJ/kg 일 때 노즐 출구에서의 수증기 엔탈피는 약 몇 kJ/kg 인가?
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3257
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3024
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2795
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2612
해설
노즐 출구 엔탈피는 약 3257 kJ/kg이다.
노즐은 축일을 하지 않으므로 정상유동 에너지식은 h1 + V12/2 = h2 + V22/2 + q손실이 되고, 정리하면 h2 = h1 + (V12 − V22)/2 − q손실이다.
그림의 유입 속도 40 m/s, 유출 속도 275 m/s를 대입하면 운동에너지 항은 (402 − 2752)/2 = (1600 − 75625)/2 = −37012.5 J/kg = −37.0 kJ/kg이다.
h2 = 3300 − 37.0 − 5.9 ≒ 3257 kJ/kg.속도가 크게 붙은 만큼 엔탈피가 37 kJ/kg 줄고 열손실 5.9 kJ/kg이 더 빠져, 출구 엔탈피는 입구보다 43 kJ/kg 남짓 작아진다.
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