정답이 있는 에너지 수지 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
가열기에탄올 · 20 °C60 °CQ = ?

유량 0.5 kg/s인 에탄올 흐름을 20 °C에서 60 °C까지 가열한다. 열부하 Q을(를) 구하시오.

ṁ = 0.5 kg/scp = 2.44 kJ/(kg·K)Tin = 20 °CTout = 60 °C
Q = kW
2.쉬움
가열기물 · 20 °C90 °CQ = ?

유량 0.2 kg/s인 물 흐름을 20 °C에서 90 °C까지 가열한다. 열부하 Q을(를) 구하시오.

ṁ = 0.2 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tin = 20 °CTout = 90 °C
Q = kW
3.보통
고온측저온측경유 · 140 °C100 °C물 · 10 °Ct = ? °C

뜨거운 경유이(가) 열손실 없는 대향류 열교환기에서 물을 냉각한다. 물의 출구 온도 tout을(를) 구하시오.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 140 → 100 °Cṁc = 0.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)tin = 10 °C
tout = °C
4.보통
고온측저온측에탄올 · 170 °C90 °C물 · 10 °Ct = ? °C

뜨거운 에탄올이(가) 열손실 없는 대향류 열교환기에서 물을 냉각한다. 물의 출구 온도 tout을(를) 구하시오.

ṁh = 0.5 kg/scp,h = 2.44 kJ/(kg·K)Th: 170 → 90 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)tin = 10 °C
tout = °C
5.어려움
고온측저온측경유 · 180 °C90 °C물 · 10 °C55 °C · ṁ = ?15% 손실

뜨거운 경유이(가) 열교환기에서 물을 가열하는데, 이 열교환기는 고온 흐름이 내놓은 열의 15%를 주위로 잃는다. 필요한 물의 유량 ṁc을(를) 구하시오.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 180 → 90 °Ct: 10 → 55 °Ccp,c = 4.18 kJ/(kg·K)손실 = 15 %
ṁc = kg/s
6.어려움
고온측저온측에탄올 · 160 °C110 °C물 · 15 °C80 °C · ṁ = ?15% 손실

뜨거운 에탄올이(가) 열교환기에서 물을 가열하는데, 이 열교환기는 고온 흐름이 내놓은 열의 15%를 주위로 잃는다. 필요한 물의 유량 ṁc을(를) 구하시오.

ṁh = 2.5 kg/scp,h = 2.44 kJ/(kg·K)Th: 160 → 110 °Ct: 15 → 80 °Ccp,c = 4.18 kJ/(kg·K)손실 = 15 %
ṁc = kg/s

정답표

  1. 1. Q = 48.8 kW
  2. 2. Q = 58.52 kW
  3. 3. tout = 90.38 °C
  4. 4. tout = 17.78 °C
  5. 5. ṁc = 1.708 kg/s
  6. 6. ṁc = 0.9542 kg/s

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