열역학 Thermodynamics 5th Edition 연습문제 3-128
나의 풀이/열역학 2017. 6. 19. 17:42 |
열역학 3-128.docx열역학 Thermodynamics 5th Edition.
Fundamentals and Applications
-Yunus A. Cengel
-Michael A. Boles
-부준홍 김덕줄 김세웅 김수현 신세현 이교우 정우남 최경민 공역
McGraw-Hill
문제 3-128
주어진 R-134a의 상태량 변화를 P-v 선도 또는 T-v 선도에 화살표로 나타낸다.
풀이: (a) 주어진 압력과 비체적에서의 등온과정에 대한 압력변화이므로 주어진 비체적을
부록의 압력에 대한 포화 R-134a 표 Saturated refrigerant-134a-Pressure table TABLE A-12를 참고하여 비교하면 다음과 같으므로
포화액-증기 혼합 상태이며, 주어진 온도는 포화 온도가 된다. 따라서 등온 과정에서 온도는 다음과 같다.
주어진 처음과 마지막의 압력 변화에서 포화 온도는 압력에 대한 포화 R-134a 표 Saturated refrigerant-134a-Pressure table TABLE A-12를 참고하여
다음과 같으므로
처음 압축액 상태에서 포화액, 포화액-증기 혼합, 포화 증기를 거쳐 과열 증기로 변하는 것을 알 수 있다.
처음 압축액 상태의 비체적은 등온 과정의 온도에 대한 포화액의 비체적으로 근사하며,
온도에 대한 포화 R-134a 표 Saturated refrigerant-134a-Temperature table TABLE A-11를 참고한다.
마지막 과열 증기 상태의 비체적은 R-134a 과열증기 표 Superheated refrigerant-134a TABLE A-13을 참고하여 각각 다음과 같다.
따라서 EES를 이용하거나 선형보간법을 이용하여 비체적을 구하고 정리하면 각각 다음과 같다.
이를 EES를 이용하여 P-v 선도에 정리하여 나타내면 다음과 같다.
(b) 주어진 비체적으로 일정한 과정에 대한 압력변화이므로 주어진 비체적을
부록의 온도에 대한 포화 R-134a 표 Saturated refrigerant-134a-Temperature table TABLE A-11를 참고하여 비교하면 다음과 같으므로
주어진 온도와 비체적에서는 포화액-증기 혼합 상태이며, 따라서 이때의 압력은 아래와 같이 포화 압력이 된다.
처음 상태의 압력과 마지막 상태의 압력에서 비체적은
압력에 대한 포화 R-134a 표 Saturated refrigerant-134a-Pressure table TABLE A-12를 참고하여 각각 다음과 같으므로
처음 상태는 과열 증기 상태이며 일정한 비체적으로 포화 증기, 포화액-증기 혼합 상태로 압력이 변화한다.
처음 상태의 온도를 구하기 위해 R-134a 과열증기 표 Superheated refrigerant-134a TABLE A-13 또는 EES를 참고하면 아래와 같고,
마지막 상태는 포화액-증기 혼합 상태이므로 이때의 온도는 포화 온도가 되며
압력에 대한 포화 R-134a 표 Saturated refrigerant-134a-Pressure table TABLE A-12를 참고하면 다음과 같다.
따라서 EES를 이용하여 각각을 정리하고 T-v 선도에 나타내면 다음과 같다.
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