질문드립니다.
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과정명: 2019 공조냉동기계기사 필기
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강사명: 임재기
열역학 파트
1) 95pages 31번 출제예상문제와 관련하여 해설과저에 문제푸는과정의 식이 어떻게 나오게 됬는지 이해가 가지않습니다.
2) 97pages 48번 출제예상문제에서 게이지압력이니깐 1atm+게이지압력이 계산에 들어가는 압력인건 이해하였습니다. 그런데 완전가스 방정식에서 p값이 kpa 단위였는데 계산할때보니깐 pa로바꿔서 계산을하여 체적값이 m^3 이나왔는데 원래 주로 계산할때 압력은 kpa로 사용하지않나요? 만약에 사용할수있다면 kpa로계산한 값이 나올수도있나요?
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댓글
안녕하십니까?
답변드립니다.
31번문제 답변
먼저 단위관계를 이해하셔야 합니다. 1 J/s = 1 W = 0.001 kW 1kW = 860 kcal / h 그리고
3리터의 물을 10℃ 에서 100 ℃ 까지 가열하는데 필요한 열량 Q1 = m x C x (t2 -t1)
물 1리터 = 1 kg 이고 물의 비열 C = 1kcal/kg ℃ 이므로
Q1 = 3 x 1 x (100 - 10) kcal 가 됩니다.
위의 열량 Q1을 전열기로 가열하면 되는데 이때 전열기가 낼수 있는 열량 Q2 = 0.6 kW x 860 x 0.65 x 시간
이 식을 설명드립니다. 전열기가 600J/s = 0.6 kJ/s = 0.6 kW 의 열을 낼 수 있다고 주어졌습니다.
0.6 kW = 0.6 x 860 kcal/h 의 열량으로 환산됩니다.
그리고 전열기에서 나온 열량 중 65%만 유용하게 이용되므로 x 0.65를 해주어야 하는 것입니다.
따라서 전열기의 열중에서 물을 가열하는데 사용되는 열량 Q2 = 0.6 kW x 860 x 0.65 x 시간 이 되는 것입니다.
Q1 = Q2 이어야 하므로 Q2 = Q1 으로 식을 정리하면
0.6 kW x 860 x 0.65 x 시간 = 3 x 1 x (100 - 10)
위식을 정리하면
시간(T) = (3 x 1 x (100 - 10)) / (0.6 kW x 860 x 0.65) = 0.805시간
0.805시간 = 0.805 x 60분/시간 = 48.3 분 이 됩니다.
48번 답변 입니다.
압력단위를 Pa로 사용한 것은 기체상수의 단위가 J / kg.K 로 주어졌기 때문입니다.
만약 기체상수의 단위가 kJ / kg.K 로 주어졌다면 kPa를 써야 합니다.
단위를 생각해 보겠습니다.
1 J = 1 N .m 1 Pa = 1 N / m2 입니다.
1 k J = 1 kN .m 1 kPa = 1 kN / m2 입니다.
N단위를 맞춰주기 위해서 J일 때는 Pa을 사용하고 kJ 일때는 kPa를 사용하는 것입니다.
감사합니다.
강사 임재기
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