열역학 Thermodynamics 5th Edition 연습문제 3-61

열역학 3-61.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

---

문제 3-61

온도만 알고 있는 수증기가 견고한 용기에 들어 있을 때 냉각되어 응축하기 시작하는 온도를 이용하여 용기 내의 최초 압력을 계산한다.

가정: 용기 내에는 순수한 물만 들어 있고 용기는 밀폐되어 있다.

풀이: 용기는 견고하며 밀폐되어 있으므로 용기 내의 전체 비체적은 일정하다. 또한 용기가 150℃까지 냉각되었을 때 응축되기 시작하므로

이 온도는 포화 온도가 되며, 포화 온도에 도달하기 전까지 용기 내는 과열 수증기 상태이다.

따라서 부록의 온도에 대한 포화 물 표 Saturated water-Temperature table TABLE A-4를 참고하면 포화 온도에서의 수증기의 비체적은 아래와 같다.

따라서 처음 온도와 비체적을 이용하여 부록의 과열 증기표 Superheated water TABLE A-6을 참고하면 다음과 같다.

용기 내의 비체적 값은 과열 증기표에 주어진 비체적 값의 사이에 있으므로 선형 보간법을 이용하여 압력을 계산하면 근사값은 다음과 같다.

추가: EES를 이용하여 과열 수증기의 압력을 구하면 다음과 같다.