귀여운 촌아의 작은상자

열역학 3-105.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 3-105

파이프를 통해 정상유동하고 있는 이산화탄소의 체적유량, 질량유량, 밀도 및 출구에서 체적유량을 계산한다.

가정: 파이프를 통과하는 이산화탄소는 이상기체로 가정할 수 있다.

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

이산화탄소의 기체 상수와 몰질량을 구하면 다음과 같고,

(a) 질량 유량은 다음과 같이 계산된다.

따라서 이상기체 방정식을 이용하여 체적유량을 계산하면 다음과 같이 계산된다.

그러므로 밀도는 다음과 같다.

(b) 파이프 내에서 압력은 일정하므로 출구에서 체적유량은 다음과 같이 계산된다.

열역학 3-89.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 3-89

일정한 질량 유량의 이산화탄소가 파이프를 통과하면서 냉각될 때, 이상기체 방정식과

일반화된 압축성 도표를 이용한 입구에서의 체적유량과 밀도, 출구에서의 체적유량을 계산한다.

가정: 파이프를 통한 이산화탄소의 압력과 질량유량은 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.

(a) 주어진 상태에서 이산화탄소를 이상기체라고 할 때, 입구에서 비체적은 다음과 같이 계산되고,

출구에서 비체적은 다음과 같이 계산된다.

따라서 입구에서의 체적유량과 밀도는 다음과 같이 계산되며,

출구에서의 체적유량은 다음과 같다.

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

환산온도와 환산압력을 계산하면 다음과 같고,

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

출구에서의 환산온도와 환산압력은 다음과 같고,

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

그러므로 입구에서의 체적유량과 밀도는 다음과 같이 계산되며,

출구에서의 체적유량은 다음과 같다.

일반화된 압축성 도표의 값을 기준으로 이상기체 방정식 값의 오차를 구하면 다음과 같다.

추가: EES를 이용하여 압축성 인자를 구하면

EES의 임계점을 구하는 함수 P_crit(), T_crit()와 압축성 인자를 구하는 COMPRESS() 함수를 이용하여 다음과 같이 구할 수 있다.

추가: COMPRESS() 함수의 경우 입력 인자를 반드시 COMPRESS(환산온도, 환산압력)와 같이 입력해야 한다.

열역학 2-74.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 2-74

열역학 2-72.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 2-72

열역학 2-46.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 2-46

가솔린 펌프의 소비전력을 이용하여 가솔린 펌프의 최대 체적유량을 계산한다.

가정: 펌프는 정상 작동 상태이며, 마찰 및 기타 저항은 고려하지 않는다. 펌프의 입구와 출구에서의 속도, 높이 변화는 무시하므로 유체의 운동, 위치에너지 변화는 무시하며 유체의 밀도는 일정하고 균일하다고 가정한다.

풀이: 정상 작동하는 펌프를 검사 체적으로 설정하면 에너지 균형식은 다음과 같다.

마찰 및 저항이 없으므로 펌프로 전달되는 에너지는 유체의 유동에너지로 전환된다. 따라서 위 식은 다음과 같다.

그러므로 펌프의 최대 체적유량은 다음과 같이 계산된다.