단열된 노즐에 유체가 10m/s의 속도로 들어와서 200m/s의 속도로… | [건설기계설비기사 필기] 20년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[건설기계설비기사 필기] 20년 2회차

단열된 노즐에 유체가 10m/s의 속도로 들어와서 200m/s의 속도로 가속되어 나간다. 출구에서의 엔탈피가 2770 kJ/kg 일 때 입구에서의 엔탈피는 약 몇 kJ/kg 인가?

해설

단열 노즐에서는 외부와 열·일 출입이 없으므로 에너지보존식은  $h_1 + \dfrac{V_1^2}{2} = h_2 + \dfrac{V_2^2}{2}$ 로 쓸 수 있고, 이를 입구 엔탈피에 대해 정리하면  $h_1 = h_2 + \dfrac{V_2^2 - V_1^2}{2}$ 이다.
 $h_2 = 2770\ \mathrm{kJ/kg}$ ,  $V_1 = 10\ \mathrm{m/s}$ ,  $V_2 = 200\ \mathrm{m/s}$ 를 대입하면
 $h_1 = 2770 + \dfrac{200^2 - 10^2}{2 \times 1000} \approx 2770 + 19.95 \approx 2790\ \mathrm{kJ/kg}$ 이 되어 입구 엔탈피는 약 2790 kJ/kg이다.

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