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2021년03월07일 38번

[열역학]
터빈 입구에서의 내부에너지 및 엔탈피가 각각 3000kJ/kg, 3300kJ/kg인 수증기가 압력이 100kPa, 건도 0.9인 습증기로 터빈을 나간다. 이 때 터빈의 출력은 약 몇 kW 인가? (단, 발생되는 수증기의 질량 유량은 0.2 kg/s 이고, 입출구의 속도차와 위치에너지는 무시한다. 100kPa 에서의 상태량은 아래 표와 같다.)

  • ① 46.2
  • ② 93.6
  • ③ 124.2
  • ④ 169.2
(정답률: 26%)

문제 해설

습증기로 나가는 수증기의 엔탈피는 터빈에서의 내부에너지와 같으므로, 엔탈피 변화량은 0이다. 따라서, 터빈에서의 내부에너지 변화량은 나가는 수증기의 내부에너지와 들어오는 수증기의 내부에너지 차이와 같다. 내부에너지 변화량은 질량 유량과 내부에너지 단위당 엔탈피 차이의 곱으로 구할 수 있다. 따라서, 내부에너지 변화량은 0.2kg/s * (3300kJ/kg - 3000kJ/kg) = 600kJ/s 이다. 이를 kW로 환산하면 600kW 이다. 따라서, 터빈의 출력은 600kW 이다.
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