모두CBT

체적이 0.01m3인 밀폐용기에 대기압의 포화혼합물이 들어있다. 용기 … | [일반기계기사 필기] 16년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[일반기계기사 필기] 16년 1회차
체적이 0.01m3인 밀폐용기에 대기압의 포화혼합물이 들어있다. 용기 체적의 반은 포화액체, 나머지 반은 포화증기가 차지하고 있다면, 포화혼합물 전체의 질량과 건도는? 9단, 대기압에서 포화액체와 포화증기의 비체적은 각각 0.001044m3/kg, 1.6729m3/kg 이다.)
1
전체질량 : 0.0119 kg, 건도 : 0.50
2
전체질량 : 0.0119 kg, 건도 : 0.00062
3
전체질량 : 4.792 kg, 건도 : 0.50
4
전체질량 : 4.792 kg, 건도 : 0.00062
해설

전체 질량은 약 4.792 kg이고 건도는 약 0.00062이다.

포화액체와 포화증기가 각각 용기 체적의 절반(0.005 m³)을 차지하므로 비체적으로 나누어 각 상의 질량을 구한다.

mf=0.005 m30.001044 m3/kg4.789 kgm_f = \dfrac{0.005\ \mathrm{m^3}}{0.001044\ \mathrm{m^3/kg}} \approx 4.789\ \mathrm{kg}
mg=0.005 m31.6729 m3/kg0.00299 kgm_g = \dfrac{0.005\ \mathrm{m^3}}{1.6729\ \mathrm{m^3/kg}} \approx 0.00299\ \mathrm{kg}

전체 질량은 mf+mg4.792 kgm_f+m_g \approx 4.792\ \mathrm{kg}이고, 건도는 x=mgmf+mg0.00062x=\dfrac{m_g}{m_f+m_g}\approx 0.00062로 매우 작은데, 포화증기의 비체적이 액체보다 훨씬 커서 같은 체적이라도 질량은 극히 작기 때문이다.

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