귀여운 촌아의 작은상자

열역학 3-119.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 3-119

이상기체 방정식, 일반화된 압축성 도표와 증기표를 이용하여 주어진 수증기의 압력을 구한다.

가정: (a)에 대하여 수증기는 이상기체라고 가정한다.

풀이: 부록의 몰 질량, 기체 상수와 임계점의 상태량 표 Molar mass, gas constant, and critical-point properties TABLE A-1를 참고하여

수증기의 기체상수, 임계 온도와 임계 압력은 다음과 같다.

(a) 따라서 이상기체 방정식을 이용한 증기의 압력은 다음과 같이 계산된다.

(b) 일반화된 압축성 도표를 이용하기 위해 환산 온도와 가환산비체적을 계산하면 다음과 같고,

부록의 일반화된 압축성 표 Figure A-15 Nelson-Obert generalized compressibility chart를 참고하면 압축성 인자값 또는 환산 압력을 구할 수 있다.

그러므로 일반화된 압축성 도표를 이용하여 구한 압력은 다음과 같다.

(c) 주어진 증기는 과열 증기 상태이므로 부록의 과열 수증기 표 Superheated Water TABLE A-6을 참고하거나

EES를 이용하여 증기의 압력을 구하면 다음과 같다.

열역학 3-92.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 3-92

일정 체적의 용기에 들어있는 증기의 온도를 이상기체 방정식과 van der Waals 식, 증기표를 이용하여 구한다.

가정: (a)에 대하여 증기는 이상기체로 가정한다. 용기 내의 체적과 압력, 증기의 질량은 일정하다.

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

증기(물)의 기체 상수와 임계점을 구하면 다음과 같고,

(a) 용기 내의 증기가 이상기체라고 가정했을 때, 용기 내의 온도는 다음과 같이 계산되고,

(b) van der Waals 상태방정식을 이용하면 용기 내의 온도는 다음과 같이 계산되며,

(c) 문제에 주어진 증기를 과열 상태라고 가정하고 부록의 과열 증기표 Superheated water TABLE A-6을 참고하면

주어진 압력과 비체적에서 온도는 다음과 같다.

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.