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1MPa의 일정한 압력(이 때의 포화온도는 180℃) 하에서 물이 포화… | [일반기계기사 필기] 17년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[일반기계기사 필기] 17년 3회차
1MPa의 일정한 압력(이 때의 포화온도는 180℃) 하에서 물이 포화액에서 포화증기로 상변화를 하는 경우 포화액의 비체적과 엔탈피는 각각 0.00113m3/kg, 763kJ/kg이고, 포화증기의 비체적과 엔탈피는 각각 0.1944m3/kg, 2778kJ/kg이다. 이 때 증발에 따른 내부에너지 변화(ufg)와 엔트로피 변화(sfg)는 약 얼마인가?
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ufg=1822kJ/kg, sfg=3.704kJ(kgㆍK)
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ufg=2002kJ/kg, sfg=3.704kJ(kgㆍK)
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ufg=1822kJ/kg, sfg=4.447kJ(kgㆍK)
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ufg=2002kJ/kg, sfg=4.447kJ(kgㆍK)
해설

증발 과정의 내부에너지 변화는 엔탈피 변화에서 유동일을 뺀 값이고, 엔트로피 변화는 등온 과정이므로 엔탈피 변화를 절대온도로 나눈 값이다.

엔탈피 변화는 hfg=2778763=2015 kJ/kgh_{fg} = 2778-763 = 2015~\mathrm{kJ/kg}, 비체적 변화는 vfg=0.19440.00113=0.1933 m3/kgv_{fg}=0.1944-0.00113=0.1933~\mathrm{m^3/kg}이다.

ufg=hfgPvfg=20151000×0.19331822 kJ/kgu_{fg} = h_{fg} - P v_{fg} = 2015 - 1000 \times 0.1933 \approx 1822~\mathrm{kJ/kg}이고,
sfg=hfgT=2015180+2734.447 kJ/(kgK)s_{fg} = \dfrac{h_{fg}}{T} = \dfrac{2015}{180+273} \approx 4.447~\mathrm{kJ/(kg \cdot K)}이다.

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