귀여운 촌아의 작은상자

열역학 3-87.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 3-87

이산화탄소를 이상기체로 다룰 때 오차를 계산한다.

가정: 주어진 압력과 온도는 일정하며 이산화탄소는 이상기체로 가정한다.

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

이산화탄소의 기체 상수와 임계점은 다음과 같다.

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

환산온도와 환산압력을 계산하면 다음과 같고,

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

부록에는 이산화탄소에 대한 상태량 표가 없으므로 이상 기체 상태 방정식을 이용하여 비체적을 계산하면 각각 다음과 같다.

따라서 오차는 다음과 같이 계산된다.

그러므로 오차는 25% 이다.

이때 EES를 이용하여 이산화탄소의 비체적을 구하면 다음과 같고

따라서 오차는 다음과 같이 계산된다.

열역학 3-86.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 3-86

특정 온도와 압력에서의 산소를 이상기체로 가정할 때 오차를 계산한다.

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

산소의 기체 상수와 임계점은 다음과 같다.

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

환산온도와 환산압력을 계산하면 다음과 같고,

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

부록에는 산소에 대한 상태량 표가 없으므로 이상 기체 상태 방정식을 이용하여 비체적을 계산하면 각각 다음과 같다.

따라서 오차는 다음과 같이 계산된다.

그러므로 오차는 10% 이하가 아니다.

이때 EES를 이용하여 산소의 비체적을 구하면 다음과 같고

 

따라서 오차는 다음과 같이 계산된다.

열역학 3-85.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 3-85

이상기체 방정식, 일반화된 압축성 도표를 이용하여 R-134a의 압력을 계산하고, 냉매표의 값과 비교한다.

가정: 용기 내의 체적은 일정하고 (a)에 대하여 R-134a는 이상기체로 가정한다.

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

Tetrafluoroethane(R-134a)의 기체 상수와 임계점은 다음과 같다.

(a) 따라서 주어진 상태에서 R-134a를 이상기체라고 할 때, 이상기체 상태 방정식을 이용하여 압력을 계산하면 다음과 같다.

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

환산온도와 가환산비체적을 계산하면 다음과 같고,

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

그러므로 압력은 다음과 같이 계산된다.

(c) 부록의 냉매표인 과열 R-134a 표 Superheated refrigerant-134a TABLE A-13을 참고하면 과열 R-134a의 압력은 다음과 같다.

냉매표의 압력값이 가장 정확하므로 이를 기준으로 (a)와 (b)의 오차를 계산하면 각각 다음과 같이 계산된다.

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 3-83.docx

열역학 Thermodynamics 5th Edition.

Fundamentals and Applications

-Yunus A. Cengel

-Michael A. Boles

-부준홍 김덕줄 김세웅 김수현 신세현 이교우 정우남 최경민 공역

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문제 3-83

이상기체 방정식, 일반화된 압축성 도표를 이용하여 질소 가스의 비체적을 계산하고, 실험값과 비교한다.

가정: (a)에 대하여 질소 가스는 이상기체로 가정한다.

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

질소 가스의 기체 상수와 임계점은 다음과 같다.

(a) 따라서 주어진 상태에서 질소 가스를 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) 중간 환산압력에 대한 도표인 FIGURE A-15 (b)를 참고하면 압축성 인자는 다음과 같다.

그러므로 비체적은 다음과 같이 계산된다.

따라서 주어진 실험값을 기준으로 (a)와 (b)의 오차를 계산하면 각각 다음과 같이 계산된다.

열역학 3-82.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 3-82

이상기체 방정식, 일반화된 압축성 도표, R-134a에 대한 데이터를 이용하여 비체적을 계산한다.

가정: (a)에 대하여 R-134a는 이상기체로 가정한다.

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

Tetrafluoroethane(R-134a)의 기체 상수와 임계점은 다음과 같다.

(a) 따라서 주어진 상태에서 R-134a를 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 R-134a 표 Superheated refrigerant-134a TABLE A-13을 참고하면 과열 R-134a의 비체적은 다음과 같다.

과열 R-134a 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

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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.

열역학 3-75.docx

열역학 Thermodynamics 5th Edition.

Fundamentals and Applications

-Yunus A. Cengel

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-부준홍 김덕줄 김세웅 김수현 신세현 이교우 정우남 최경민 공역

McGraw-Hill

문제 3-75

열역학 3-74.docx

열역학 Thermodynamics 5th Edition.

Fundamentals and Applications

-Yunus A. Cengel

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-부준홍 김덕줄 김세웅 김수현 신세현 이교우 정우남 최경민 공역

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문제 3-74

특정 압력과 온도가 될 때까지 견고한 용기 내에 공기를 추가할 때, 추가된 공기량을 계산한다.

가정: 용기 내 체적은 일정하며 공기는 이상 기체로 가정한다.

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

공기의 기체 상수는 다음과 같다.

따라서 용기의 체적은 이상 기체 상태 방정식을 이용하여 다음과 같이 계산된다.

그러므로 추가된 공기량은 이상 기체 상태 방정식을 이용하여 다음과 같이 계산된다.

열역학 3-72.docx

열역학 Thermodynamics 5th Edition.

Fundamentals and Applications

-Yunus A. Cengel

-Michael A. Boles

-부준홍 김덕줄 김세웅 김수현 신세현 이교우 정우남 최경민 공역

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문제 3-72

타이어 내에 공기 압력을 추천 수치로 증가시키기 위해 추가로 주입해야 하는 공기량을 계산한다.

가정: 타이어 내부의 체적과 온도는 일정하다. 타이어 내부의 공기는 이상 기체로 가정할 수 있다.

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

이때 온도와 체적은 같으므로 이상 기체 상태 방정식을 이용하여 각각의 경우에 대한 공기의 질량을 계산하면 다음과 같다.

그러므로 더 주입해야 하는 공기량은 다음과 같다.