귀여운 촌아의 작은상자

3-43.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 3-43

가정: 주어진 평균 대기압은 일정하고 균일하며, 냄비 안의 액체는 순수한 물이라고 가정한다.

풀이: 주어진 평균 대기압에서 포화 온도는 ees를 이용하여 구할 수 있다. 아래와 같이 Property Plot 아이콘을 선택하거나 메뉴의 Plots > Property Plot을 선택한다.

Property Plot Information 창에서 아래와 같이 원하는 유체를 찾아서 선택한 후

Type을 선택하고 주어진 압력에서의 값을 알아내기 위해 압력 값을 설정 한 후 OK를 선택한다.

아래와 같이 물에 대한 T-s 온도-엔트로피 선도를 얻을 수 있으며, 그래프를 우클릭 또는 더블클릭하거나 메뉴의 Plots > Modify Plot을 선택한다.

Modify Plot에서 주어진 압력을 선택한 후 Get Data를 선택하면 Lookup Table Name을 설정한다.

다음과 같이 선택한 선도에 대한 값을 얻을 수 있으며, 아래와 같이 주어진 압력에서 포화 온도를 구할 수 있다.

따라서 포화 온도는 다음과 같다.

3-41.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 3-41

고도 2000m에서의 표준대기압을 적용하여 문제 3-40을 다시 계산한다.

가정: 스테인리스 스틸 냄비 속에는 순수한 물만 끓고 있다. 기압과 냄비에 전달되는 열전달률은 일정하다. 냄비로 전달된 열은 모두 물로 전달된다.

풀이: 스테인리스 스틸 냄비 안의 물은 79.5kPa에서 끓고 있으므로 ees를 참고하면 주어진 압력에서 포화온도, 비체적, 증발엔탈피는 각각 다음과 같다.

냄비 속에서 증발된 물의 부피와 이에 따른 질량은 다음과 같고,

따라서 필요한 증발잠열은 다음과 같다.

그러므로 냄비로 전달된 열전달률은 다음과 같이 계산된다.

3-39.docx

열역학 Thermodynamics 5th Edition.

Fundamentals and Applications

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-Michael A. Boles

-부준홍 김덕줄 김세웅 김수현 신세현 이교우 정우남 최경민 공역

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문제 3-39

문제 3-38을 고도가 1500m에서의 압력에서 다시 계산한다.

가정: 스테인리스 스틸 냄비에는 순수한 물만 들어있으며 끓는 상태이다. 주어진 고도에서 대기압은 84.5kPa이다.

풀이: 스테인리스 스틸 냄비 안의 물은 84.5kPa에서 끓고 있고 이때 물의 비등 온도는 95℃이므로 온도에 대한 포화-물 표 TABLE A-4 Saturated water-Temperature table을 참고하면 증발엔탈피는 다음과 같다.

이때 버너에 의해 발생된 열의 60%가 비등하는 물에 전달되므로 물로 전달되는 에너지는 다음과 같고,

물의 증발률은 다음과 같이 계산된다.

열역학 1-102.docx

열역학 Thermodynamics 5th Edition.

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-Michael A. Boles

-부준홍 김덕줄 김세웅 김수현 신세현 이교우 정우남 최경민 공역

McGraw-Hill

문제 1-102

열역학 1-97.docx

열역학 Thermodynamics 5th Edition.

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-부준홍 김덕줄 김세웅 김수현 신세현 이교우 정우남 최경민 공역

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문제 1-96

공기 밀도가 일정하다고 가정할 때, 지상 관제소와 비행기에서의 기압을 이용하여 고도를 구한다.

가정: 공기의 밀도는 주어진 평균 공기 밀도와 측정된 기압, 중력 가속도는 일정하다고 가정한다.

풀이: 지상과 현재 비행기 고도에서의 압력차는 다음과 같다.

지상 관제소의 고도는 0m이므로 일정한 공기 밀도 하에 있는 비행기의 고도는 다음과 같다.

열역학 1-82.docx

열역학 Thermodynamics 5th Edition.

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-부준홍 김덕줄 김세웅 김수현 신세현 이교우 정우남 최경민 공역

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문제 1-82

주어진 고도에서의 높이와 대기압이 주어져 있을 때, 지면에서의 대기압을 kPa과 mmHg로 계산한다.

가정: 중력 가속도와 주어진 공기, 수은의 밀도는 일정하고 균일한 값을 가진다고 가정한다.

풀이: 지면에서의 대기압은 다음과 같이 구할 수 있다.

따라서 kPa 단위를 mmHg로 환산하면 다음과 같다.

열역학 1-13.docx

열역학 Thermodynamics 5th Edition.

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문제 1-13

중력 가속도는 고도에 따라 감소하며 고 고도에서 여객기의 중량이 몇 %가 감소하는지 구하라.

가정: 대형 여객기의 질량은 일정하다.

풀이: 해면 고도에서의 대형 여객기 중량은 다음과 같고,

13,000m에서의 대형 여객기 중량은 다음과 같다.

따라서 순항 고도에서 비행기 중량 감소 %는 다음과 같다.

그러므로 0.41% 감소하게 된다.