조선대학교 기계공학과 열역학1 과제

소개

조선대학교 기계공학과 열역학1 1학기 박ㅈㅅ 교수님의 과제물
' 2021학년도 1학기 열역학 1 Homework ' 입니다.
모든 풀이과정을 상세히 서술하였고 실제 솔루션과 대조해보니 모두 맞는 풀이임을 확인하였습니다.

목차

1. 400℃, 800kPa의 수증기가 10m/s의 속도로 노즐로 들어가서, 300℃, 200kPa로 나가며 그동안에 25kW의 율로 열이 손실된다. 800cm2의 입구 면적에 대하여, 노즐 출구에서 수증기의 속도와 체적유량을 구하시오.
2. 3MPa, 400℃의 수증기가 40m/s의 속도로 단열 노즐로 들어가서, 2.5MPa, 300m/s로 나간다. (a) 출구에서 수증기 온도, (b) 입구 면적과 출구 면적의 비 A1/A2를 구하시오.
3. 단열 가스터빈이 1300kPa, 500℃ 의 공기를 100kPa, 127℃로 팽창시킨다. 공기는 40m/s의 평균 속도로 0.2m2의 통로를 통하여 터빈으로 들어가고 1m2의 통로를 통하여 배기된다. (a) 터빈을 통과하는 공기의 질량 유량, (b)터빈의 출력 동력을 구하시오.
4. 주위의 온도가 30℃ 인데 식품 저장실은 냉동기에 의하여 -12℃로 유지된다. 주위로부터 식품 저장실로 3300kJ/h 열이 추가되는 것으로 추정되며, 응축기의 방열은 4800kJ/h이다. 압축기에 들어가는 동력(kW)과 냉동기의 COP를 구하시오.
5. 카르노사이클로 작동하는 열기관의 열효율이 75%이다. 이 기관의 폐기열은 온도가 15℃인 가까운 호수에 800kJ/min으로 방출된다. (a) 열기관에서 나오는 동력, (b) 열원의 온도를 구하시오.
6. 2000K인 고온의 열저장조로부터 600K인 저온의 열저장조에 100kJ의 열이 직접 전달된다. 두 열저장조의 엔트로피 변화를 구하고 엔트로피 증가의 원리가 만족되었는지 판단하시오.
7. 3MPa의 수증기가 2kg/s의 유량으로 등엔트로피 증기 터빈을 통과하는 과정을 거친다. 출구에서 압력과 온도는 50kPa, 100℃이다. 유량의 5%는 우회시켜 500kPa에서 급수 가열을 위해 사용한다. 터빈에서 생산되는 일(kW)을 구하라.
8. 공기가 5kW 압축기에 의하여 100kPa, 17℃로부터 600kPa, 167℃까지 1.6kg/min의 비율로, 정상적으로 압축된다. 이 과정 중, 압축기와 17℃인 주위 매질 사이에 약간의 열전달이 일어난다. 이 과정 중 공기의 엔트로피 변화율을 구하라.

본문내용

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참고자료

· Cengel 열역학
· 열역학 | Yunus A. Cengel |