연소공학가스기사 · 2020년08월22일 · 35/100
35.100kPa, 20℃ 상태인 배기가스 0.3m3을 분석한 결과 N2 70%, CO2 15%, O2 11%, CO 4%의 체적률을 얻었을 때 이 혼합가스를 150℃인 상태로 정적가열할 때 필요한 열전달량은 약 몇 kJ 인가? (단, N2, CO2, O2, CO의 정적비열[kJ/kg·K]은 각각 0.7448, 0.6529, 0.6618, 0.7445 이다.)
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해설
배기가스의 평균 분자량 계산: 배기가스 성분의 고유분자량에 체적비를 곱하여 합산한다. M=(28*0.7)+(44*0.15)+(32*0.11)+(28*0.04)=30.84 배기가스 0.3m^3를 100kPa,20℃ 상태에서 질량 계산: 이상기체 상태방정식 PV=GRT에서 G=PV/RT =100*0.3/ 8.314/30.84*(273+20) =0.3798 배기가스의 평균 정적비열 계산: 배기가스 성분의 고유 정적비열에 체적비를 곱하여 합산한다. Gvm=(0.7448*0.7)+(0.6529*0.15)+(0.6618*0.11)+(0.7445*0.04) =0.7218kJ/kg·K 열전달량 계산 Q=GCvm(T2/T1) =0.38*0.7218*((273+150)-(273+20) =35.656 =35kJ