열역학 Thermodynamics 5th Edition 연습문제 3-114

열역학 3-114.docx

열역학 Thermodynamics 5th Edition.

Fundamentals and Applications

-Yunus A. Cengel

-Michael A. Boles

-부준홍 김덕줄 김세웅 김수현 신세현 이교우 정우남 최경민 공역

McGraw-Hill

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문제 3-114

포화 액체-증기 혼합물의 물이 들어 있는 견고한 용기를 단일 상으로 존재할 때까지 천천히 가열할 때, 최종 상태를 알아낸다.

가정: 용기의 체적은 일정하며 완전히 밀폐되어 있으므로 주어진 가열 과정에서 비체적은 항상 일정하다. 용기 내 물의 온도는 항상 균일하다.

풀이: 물의 비체적은 용기의 체적과 물의 질량을 이용하여 다음과 같고,

용기 내부의 온도에서의 비체적을 EES 또는 부록의 온도에 대한 포화물-수증기표 Saturated water-Temperature table TABLE A-4를 참고하면 다음과 같다.

이때 가열 과정에서 온도와 압력이 증가함에 따라 포화액과 포화증기의 비체적은 임계점의 비체적 값에 다가가게 된다.

따라서 EES 또는 온도에 대한 포화물-수증기표 Saturated water-Temperature table TABLE A-4를 참고하면

아래의 포화 온도, 포화 압력 에서 포화액의 비체적이 되는 것을 알 수 있다.

그러므로 최종 상태에서 물은 포화액이 된다. 만약 용기의 체적이 400L라면 처음 상태의 비체적은 아래와 같고,

최종 상태는 포화 증기이며 아래와 같다.