열역학 Thermodynamics 5th Edition 연습문제 3-54

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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 3-54

과열 수증기가 체적이 일정한 상태로 냉각될 때, 압력과 건도, 총 엔탈피를 계산한다.

가정: 물의 과열증기는 체적과 질량이 일정하게 유지된다.

풀이: 과열 수증기는 부록의 과열 수증기 표 Superheated water TABLE A-6을 참고하여 1.4MPa, 250℃에서 비체적과 엔탈피는 다음과 같고,

부록의 포화 물 표 Saturated water-Temperature table TABLE A-4를 참고하면 120℃에서의 비체적과 엔탈피는 다음과 같다.

이때 비체적은 일정하게 유지되므로 120℃까지 냉각되었을 때 포화 액-증기 혼합상태임을 알 수 있다.

(a) 그러므로 압력은 120℃에서의 포화 압력이 된다.

(b) 건도는 다음과 같이 계산된다.

(c) 엔탈피는 다음과 같이 계산된다.

위 과정을 T-v 선도에 나타내면 다음과 같다.