귀여운 촌아의 작은상자

열역학 4-79.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 4-79

정방형 황동판이 생산 설비에서 오븐을 통과하며 가열될 때, 오븐 내에서 황동판으로의 열전달률을 구한다.

가정: 황동판의 온도는 항상 균일하며 밀도와 비열은 일정하다. 황동판이 열처리되는 속도는 일정하다.

오븐 내의 온도는 균일하고 일정하다. 황동판의 운동 및 위치에너지 변화는 없다고 가정한다.

풀이: 정방형 황동판 한 개를 계로 선택하면 계의 경계일과 질량의 유출입이 없고 운동 및 위치에너지 변화가 없다.

또한 오븐에서 계로 유입되는 열만 있으므로 에너지 평형식은 다음과 같다.

이때 황동판 한 개의 질량은 다음과 같으므로

황동판 한 개로 전달되는 열량은 다음과 같이 계산된다.

따라서 오븐 내에서 가열되는 황동판들로 전달되는 열전달률은 다음과 같다.

열역학 4-9.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 4-9

R-134a 포화액이 들어 있는 피스톤-실린더 기구가 일정 온도까지 정압과정으로 가열될 때, 이 과정 동안의 일을 계산한다.

가정: 피스톤-실린더 기구는 마찰이 없으며 냉매의 압력은 일정하게 유지된다. 피스톤-실린더 기구 내에는 순수한 R-134a만 들어 있다.

주어진 과정은 준평형 과정이다.

풀이: 처음에 피스톤-실린더 기구 내에는 R-134a 포화액만 들어있으므로

압력에 대한 포화 R-134a 표 Saturated refrigerant-134a-Pressure table TABLE A-12를 참고하면 비체적과 포화 온도는 아래와 같다.

따라서 피스톤-실린더 기구 내의 R-134a의 질량은 다음과 같다.

이때 일정한 압력으로 70℃까지 가열되므로 R-134a는 과열 증기 상태이다.

따라서 R-134a 과열 증기 표 Superheated refrigerant-134a TABLE A-13을 참고하면 나중 상태의 비체적은 아래와 같다.

문제에 주어진 과정은 압력이 일정하고 준평형 과정이므로 경계일은 다음과 같다.

열역학 4-8.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 4-8

물의 포화증기를 특정 온도까지 일정 압력으로 가열할 때, 이 과정 동안 증기가 한 일을 계산한다.

가정: 포화 수증기는 순수한 물로만 이루어져 있다. 주어진 과정 동안 압력은 일정하게 유지되며, 준평형 과정이다.

풀이: 먼저 부록의 몰 질량, 기체 상수와 임계점 특성표 TABLE A-1을 참고하면 수증기의 기체 상수와 임계 온도, 임계 압력은 다음과 같다.

따라서 환산 온도와 환산 압력을 이용하여 압축성 인자를 이용하여 이상기체 상태 방정식으로 비체적을 계산하거나

주어진 수증기의 상태가 포화 상태이므로 부록의 압력에 따른 포화물 표 Saturated water-Pressure table TABLE A-5를 참고하여

처음 상태의 비체적을 구할 수 있다.

위와 같은 요령으로 나중 상태의 수증기는 이상기체 방정식 또는 과열 수증기 표 Superheated water TABLE A-6을 참고하여 비체적을 구할 수 있다.

문제에 주어진 과정은 압력이 일정하고 준평형 과정으로 팽창하므로 경계일은 다음과 같다.

열역학 2-55.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 2-55

사용하고 있는 일반 모터를 고효율 모터로 교체했을 때 실내 가열 감소를 계산한다.

가정: 두 모터가 사용되는 환경조건은 동일하며, 총 부하 상태로 가동된다.

두 모터에 투입된 에너지 중 축 출력을 제외한 에너지 모두가 실내를 가열한다고 가정한다.

풀이: 일반 모터와 고효율 모터의 축 출력은 다음과 같이 같고,

모터로 투입되는 각각의 동력은 다음과 같다.

따라서 고효율 모터로 교체 시 실내 가열의 감소는 다음과 같다.