[공조냉동기계기사]공기의 상태(건공기, 습공기, 상대습도, 절대습도) 기출 문제

2017년 3월 필기
> 습공기 100kg이 있다. 이때 혼합되어 있는 수증기의 질량이 2kg이라면, 공기의 절대습도는?

정답: 0.02kg/kg'

해설: 절대습도=$\frac{수증기질량}{건공기질량}$=$\frac{2}{100-2}$=0.0204

> 습공기의 수증기 분압이 Pv, 동일온도의 포화수증기압이 Ps일 때, 다음 설명 중 틀린 것은?

    ① Pv＜Ps일 때 불포화습공기
    ② Pv = Ps일 때 포화습공기
    ③ $\frac{P_s}{P_v}\times100$은 상대습도
    ④ Pv = 0일 때 건공기

정답 : ③

해설: 상대습도 = $\frac{P_v}{P_s}$x100[%]

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2009년 9월 실기

> 온도 10℃, 상대습도 60%의 공기를 20 ℃까지 가열하면 상대습도는 얼마가 되는지 다음표를 이용하여 구하시오.

온도 ℃	포화수증기압 (kPa)
10	1.22711
20	2.33692

정답: 31.51 [%]

해설:

온도 10℃              ------------>        20 ℃
상대습도 60%       ------------>        ?
1) 공식 상대습도 = $\frac{P_v}{P_s}$x100[%]
             60 =  $\frac{P_v}{1.22711}$x100[%]
             $P_v$ = 0.736266 [kPa]
2) 온도 20 ℃가 되어도 공기중의 수분량은 변하지 않는다.
     $\frac{0.736266}{2.33692}\times100$=31.505

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2008년 4월 실기

> 전압력 760mmHg, 건구온도 20 ℃(포화공기의 수증기 분압 17.54mmHg) 상대 습도 50%인 습공기의 수증기 분압(mmHg), 절대습도(kg/kg'), 엔탈피(kJ/kg)를 구하시오.(단 건공기 및 습공기의 비열은 각각 1.01,1.85kJ/kg·K로 하며, 물의 증발잠열은 2501kJ/kg으로 한다.)

해설

1) 습공기의 수증기분압 ($P_v$)
    상대습도 = $\frac{P_v}{P_s}$x100[%]
    50 =  $\frac{P_v}{17.54}$x100[%] 
    $P_v$ = 8.77mmHg

2) 습공기 절대습도( χ  ) =0.622x$\frac{Pv}{전압력-P_v}$ = 0.622x$\frac{8.77}{760-8.77} = 0.007261 [kg/kg']

3) 습공기 엔탈피 = Cp ·t+ χ ( Υ+Cw ·t) = 1.01x20+0.007261x(2501+1.85x20) = 38.625[kJ/kg]