2.압력 2MPa, 온도300℃의 수증기가 20m/s 속도로 증기터빈으로 들어간다. 터빈출구에서 수증기 압력이 100kPa, 속도는 100m/s이다. 가역단열과정으로 가정시, 터빈을 통과하는 수증기 1kg 당 출력일은 약 몇 kJ/kg인가? (단, 수증기표로부터 2MPa, 300℃에서 비엔탈피는 3023.5 kJ/kg, 비엔트로피는 6.7663 kJ/(kg·K)이고, 출구에서의 비엔탈피 및 비엔트로피는 아래 표와 같다.)

해설

터빈 -> 단열(등엔트로피) -> S1 = S2   ->   6.7663 = 1.3025(1-x) + 7.3593x -> x = 0.9 출구 비엔탈피 = 417.44(1-x) + 2675.46x = 2454.4 kJ/kg ( 단위질량당 일 -> 질량 = 1kg으로 생각해도 무방 ) 에너지 = 엔탈피 + 운동에너지 -> E1 = 3023.5 + 0.2kJ/kg / E2 = 2454.4 + 5kJ/kg ( KE = (mv^2/2) ) 일 = 에너지변화량(단열이니까) = 3023.7 - 2459.4 = 564.3kJ/kg