귀여운 촌아의 작은상자

열역학 3-115.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 3-115

과열증기의 R-134a가 일정한 압력에서 압축액이 될 때까지 냉각될 때, 이를 T-v 선도에 나타내고 체적 변화와 총 내부에너지 변화를 계산한다.

가정: R-134a의 압력은 균일하고 균일하며 질량의 변화는 없다고 가정한다.

풀이: 1.2MPa, 70℃의 과열 증기 상태 R-134a의 비체적과 내부에너지는 EES 또는

R-134a 과열증기표 Superheated refrigerant-134a TABLE A-13을 참고하여 다음과 같다.

1.2Mpa, 20℃ 압축액 상태의 비체적과 내부에너지는

온도에 따른 포화 R-134a 표 Saturated refrigerant-134a-Pressure table TABLE A-11를 참고하여 근사하면 다음과 같다.

(b) 따라서 체적 변화는 다음과 같이 계산되며

(c) 총 내부에너지 변화는 다음과 같다.

추가로 EES를 이용하여 정확한 값을 구하면 체적 변화와 총 내부에너지 변화는 다음과 같다.

(a) 과열증기에서 일정한 압력으로 압축액까지 냉각되므로 R-134a는 과열증기에서 포화증기, 포화액-증기 혼합 상태, 포화액 상태를 거쳐 압축액이된다.

따라서 EES를 이용하여 T-v 선도에 나타내면 다음과 같고,

이를 정리하여 T-v 선도에 나타내면 다음과 같다.

열역학 3-84.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 3-84

이상기체 방정식, 일반화된 압축성 도표를 이용하여 과열 수증기의 비체적을 계산하고, 증기표의값과 비교한다.

가정: (a)에 대하여 과열 수증기는 이상기체로 가정한다.

풀이: 부록의 몰 질량, 기체 상수와 임계점 물성치 Moral mass, gas constant, and critical-point properties TABLE A-1을 참고하여

수증기의 기체 상수와 임계점은 다음과 같다.

(a) 따라서 주어진 상태에서 과열 수증기를 이상기체라고 할 때, 이상기체 상태 방정식을 이용하여 비체적을 계산하면 다음과 같다.

부록의 일반화된 압축성 도표인 Nelson-Obert generalized compressibility chart FIGURE A-15를 사용하기 위해

환산압력과 환산온도를 계산하면 다음과 같고,

(b) 낮은 환산압력에 대한 도표인 FIGURE A-15 (a)참고하면 압축성 인자는 다음과 같다.

그러므로 비체적은 다음과 같이 계산된다.

(c) 부록의 증기표인 과열 수증기 표 Superheated water TABLE A-6을 참고하면 과열 수증기의 비체적은 다음과 같다.

과열 수증기 표의 비체적 값이 가장 정확하므로 이를 기준으로 (a)와 (b)의 오차를 계산하면 각각 다음과 같이 계산된다.

열역학 3-80.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 3-80

특정 압력, 온도의 과열증기를 이상기체 방정식, 일반화된 압축성 도표, 증기표를 이용하여 비체적을 계산한다.

가정: (a)에 대하여 주어진 과열증기는 이상 기체로 가정한다.

풀이: 부록의 몰 질량, 기체 상수와 임계점 물성치 Moral mass, gas constant, and critical-point properties TABLE A-1을 참고하여

수증기의 기체 상수와 임계점은 다음과 같다.

(a) 따라서 주어진 상태에서 과열 증기를 이상기체라고 할 때, 이상기체 상태 방정식을 이용하여 비체적을 계산하면 다음과 같다.

부록의 일반화된 압축성 도표인 Nelson-Obert generalized compressibility chart FIGURE A-15를 사용하기 위해

환산압력과 환산온도를 계산하면 다음과 같고,

(b) 낮은 환산압력에 대한 도표인 FIGURE A-15 (a)를 참고하면 압축성 인자는 다음과 같다.

그러므로 비체적은 다음과 같이 계산된다.

(c) 부록의 증기표인 과열 수증기 표 Superheated water TABLE A-6을 참고하면 과열 증기의 비체적은 다음과 같다.

과열 수증기 표의 비체적 값이 가장 정확하므로 이를 기준으로 (a)와 (b)의 오차를 계산하면 각각 다음과 같이 계산된다.

3-54.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 3-54

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.

열전달 3-76.docx

열전달 HEAT AND MASS TRANSFER 4th Edition SI Units.

Fundamentals and Applications

-YUNUS A. CENGEL

-AFSHIN J. GHAJAR    

-유성연, 김경훈, 김병철, 김창녕, 이종붕, 조형희 공역

McGraw-Hill

3-76

시간에 따른 변화가 없는 정상상태의 열전달이며, 반경방향의 1차원 열전달로 가정한다.

열전도도와 열전달계수는 균일하고 일정한 값을 가지며 복사에 의한 열전달과 열접촉 저항은 고려하지 않는다.

관의 내부와 외부의 면적은 다음과 같다.

이 때 열저항은 아래와 같다.

따라서 과열증기로부터 외부로 전달되는 열전달률은 다음과 같다.

(a) 1일 열전달률은 다음과 같다.

(b) 석고 반죽 단열재의 외부 표면의 온도는 다음과 같이 계산된다.