22년도 4월 기출 21번 문제
안녕하세요 기출문제 푸는 중 궁금한점이 생겨 질문드립니다.
21. 공기압축기에서 입구 공기의 온도와 압력은 각각 27℃, 100kPa 이고, 체적유량은 0.01m3/s 이다. 출구에서 압력이 400kPa이고, 이 압축기의 등엔트로피 효율이 0.8일 때, 압축기의 소요 동력(kW)은 얼마인가? (단, 공기의 정압비열과 기체상수는 각각 1 kJ/(kg·K), 0.287 kJ/(kg·K)이고, 비열비는 1.4 이다.)
위 문제의 풀이는
T2/T1=(P2/P1)^k-1/k, T2=T1*(P2/P1)^k-1/k, T2=(273+27)*(400/100)^1.4-1/1.4=445.8
PV=GRT, G=PV/RT, G=100*0.01/0.287*(273+27)=0.0116
W=Q=GCdT=0.0116*1*(445.8-300)=1.69,
ANS/0.8=2.11
입니다. 등엔트로피 효율이라는 말이 나와 단열변화로 문제를 풀었다고 이해했으나 등엔트로피 효율이 뭔지 모르겠고 왜 일량에 0.8을 나눠서 답을 도출했는지 궁금합니다.
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댓글
안녕하십니까?
이패스코리아 임재기입니다.
이상적인 압축과정은 일반적으로 단열과정입니다.
그러나 마찰등으로인해 완벽한 단열과정으로 압축되지는 못하는 것입니다.
즉, 실제압축에서는 단열압축 보다 압축에너지가 효율만큼 더 필요한 것입니다.
이 때의 효율을 단열압축일 때와 비교했다는 의미로 단열효율이라고 표현한 것입니다.
단열압축은 아주 이상적인 압축과정이며 실제 압축에서는 단열압축 때 보다 더 많은 에너지가 필요한 것입니다.
감사합니다.
임재기
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