내 경험, 생각, 스크랩

2017년 5월

> 공기 중의 수분이 벽이나 천장, 바닥 등에 닿았을 때 응축되어 이슬이 맺히는 경우가 있다. 이와 같은 수분의 응축 결로를 방지하는 방법으로 적절하지 않은 것은?

    ① 다습한 외기를 도입하지 않도록 한다.
    ② 벽체인 경우 단열재를 부착한다.
    ③ 유리창인 경우 2중유리를 사용한다.
    ❹ 공기와 접촉하는 벽면의 온도를 노점온도 이하로 낮춘다.

> 공기 중의 수증기가 응축하기 시작할 때의 온도 즉, 공기가 포화상태로 될 때의 온도를 무엇이라고 하는가?

정답: 노점온도

2017년 5월

> 다음 공조방식 중 개별식에 속하는 것은 어느 것인가?

    ① 팬 코일 유닛 방식 ② 단일 덕트 방식     ③ 2중 덕트 방식 ④  패키지 유닛 방식

정답 ④

> 에너지 절약의 효과 및 사무자동화(OA)에 의한 건물에서 내부발생열의 증가와 부하변동에 대한 제어성이 우수하기 때문에 대규모 사무실 건물에 적합한 공기조화 방식은?

    ① 정풍량(CAV) 단일덕트 방식     ② 유인유닛 방식     ③ 룸 쿨러 방식     ④  가변풍량(VAV) 단일덕트 방식

정답 ④

> 가변풍량 공조방식의 특징으로 틀린 것은?

    ① 다른 방식에 비하여 에너지 절약 효과가 높다.
    ② 실내공기의 청정화를 위하여 대풍량이 요구될 때 적합하다.
    ③ 각 실의 실온을 개별적으로 제어할 때 적합하다.
    ④ 동시사용률을 고려하여 기기용량을 결정할 수 있어 정풍량 방식에 비하여 기기의 용량을 적게 할 수 있다.

정답: ②

> 단일덕트 재열방식의 특징으로 틀린 것은?

    ① 냉각기에 재열부하가 추가된다.  
    ② 송풍 공기량이 증가한다.
    ③ 실별 제어가 가능하다.
    ④ 현열비가 큰 장소에 적합하다.

정답 ④

2016년8월

> 유인 유닛방식에 관한 설명으로 틀린 것은?

    ① 각 실 제어를 쉽게 할 수 있다.
    ② 유닛에는 가동부분이 없어 수명이 길다.
    ③ 덕트 스페이스를 작게 할 수 있다.
    ④ 송풍량이 비교적 커 외기냉방 효과가 크다.

정답 ④

> 다음 중 전공기방식이 아닌 것은?

    ① 이중 덕트 방식 ② 단일 덕트 방식     ③ 멀티존 유닛 방식 ④  유인 유닛 방식

정답 ④

> 정풍량 단일덕트 방식에 관한 설명으로 옳은 것은?

    ① 실내부하가 감소될 경우에 송풍량을 줄여도 실내공기의 오염이 적다.
    ②  가변풍량방식에 비하여 송풍기 동력이 커져서 에너지 소비가 증대한다.
    ③ 각 실이나 존의 부하변동이 서로 다른 건물에서도 온·습도의 불균형이 생기지 않는다.
    ④ 송풍량과 환기량을 크게 계획할 수 없으며, 외기도입이 어려워 외기냉방을 할 수 없다.

정답: ②

이상기체의 상태를 설명하는데 필요한 변수는 모두 4개이다.

압력 P, 부피 V, 온도 T, 엔트로피 S 입니다.

각각 2개의 변수들로 일과 열량을 구할 수 있습니다.

일:W,열량:Q, 내부에너지: U

dW = P dV , dQ = TdS    

2019년 3월

> 다음 중 기체상수(gas constant, R[kJ/(kg·K)])값이 가장 큰 기체는?

   ① 산소(O2) ② 수소(H2)    ③ 일산화탄소(CO) ④ 이산화탄소(CO2)

정답: ②

2018년4월

> 이상기체에 대한 관계식 중 옳은 것은? (단,Cp, Cv는 정압 및 정적 비열, k는 비열비이고, R은 기체 상수이다.)

정답: $C_p=\frac{k}{k-1}R$

> 온도 150℃, 압력 0.5MPa의 공기 0.2kg이 압력이 일정한 과정에서 원래 체적의 2배로 늘어난다. 이 과정에서의 일은 약 몇 kJ인가? (단, 공기는 기체상수가 0.287kJ/(kgㆍK)인 이상기체로 가정한다.)

정답: 24.3
해설:W = $P(V_2-V_1)$=$P(\frac{V_2}{V_1}-1)V_1$=$P(2-1)V_1$=$PV_1$=$P\times\frac{mRT_1}{P_1}$=$mRT_1$=0.2x0.287x(150+273) = 24.28kJ

        참고 $P_1V_1 = mRT_1$에서 $V_1 = \frac{mRT_1}{P_1}$

> 피스톤-실린더 장치 내에 있는 공기가 0.3m3에서 0.1m3으로 압축되었다. 압축되는 동안 압력(P)과 체적(V) 사이에 P=aV-2의 관계가 성립하며, 계수 A = 6kPaㆍm6이다. 이 과정 동안 공기가 한 일은 약 얼마인가?

정답: -40kJ
해설: W = $\int_0^1 P \,dV= \int_0^1 aV^{-2} \,dV$

2017년3월

> 분자량이 M이고 질량이 2V 인 이상기체 A가 압력 p , 온도 T(절대온도)일 때 부피가 V 이다. 동일한 질량의 다른 이상기체 B가 압력 2p, 온도 2T(절대온도)일 때 부피가 2V이면 이 기체의 분자량은 얼마인가?

정답: 0.5M

2016년8월

> 체적이 150 ㎥ 인 방 안에 질량이 200kg이고 온도가 20℃ 인 공기(이상기체상수 = 0.287kJ/kgㆍK)가 들어 있을 때 이 공기의 압력은 약 몇 kPa인가?

정답:  112
풀이: 이상기체 상태방정식 PV=mRT
          압력 P=$\frac{mRT}{V}$ = $\frac{200\times0.287\times(20+273)}{150}$=112.1kPa

> 온도 200℃ , 압력 500kPa, 비체적 0.6m3/kg의 산소가 정압 하에서 비체적이 0.4m3/kg으로 되었다면, 변화 후의 온도는 얼마인가?

정답: 42.3
해석 : $\frac{v_1}{T_1}=\frac{v_2}{T_2}$

> 시스템 내의 임의의 이상기체 1kg이 채워져 있다. 이 기체의 정압비열은 1.0kJ/kgㆍK이고, 초기 온도가 50℃ 인 상태에서 323kJ의 열량을 가하여 팽창시킬 때 변경 후 체적은 변경 전 체적이 약 몇 배가 되는가? (단, 정압과정으로 팽창한다.)

정답: 2
해석: 사용공식 1) $\frac{V_1}{T_1}=\frac{V_2}{T_2}$
                        2) δQ=mC_pdT

> 이상기체의 압력(P), 체적(V)의 관계식 ″ $PV^n$= 일정″에서 가역단열과정을 나타내는 n의 값은? (단, $C_p$ 는 정압비열, $C_v$ 는 정적비열이다.)

정답: 정적비열에 대한 정압비열의 비($C_p/C-v$)

2015년 3월

> 

이상기체의 상태를 정하는  압력(P), 부피(V), 온도(T), 엔트로피(S) 에서 P,V,T 는 모두 우리 감각을 통해서 느낄 수 있는 것들이지만, S 는 우리 감각으로 느끼지 못한다. 우리의 피부를 통해 압력, 온도를 느끼고, 눈으로 부피가 변하는 것도 볼 수 있는데, 이 엔트로피는 느낄 수 있는 감각이 없습니다. 압력, 온도, 부피를 측정할 수 있습니다. 열도 간접적으로 측정하는 장치(열량계)란 것이 있는데, 엔트로피를 측정하는 장치는 없습니다.

엔트로피 변화량 계산 유형

온도 T가 일정한 경우
Δs=$\frac{\ Δq}{T}$

온도 T가 일정하지 않은 경우

• 단순히 열량이 온도에만 의존하는 경우
• 열량이 여러 변수에 의존하는 경우

이상 기체에서 엔트로피 변화량
가역 일때
비가역 일때

2019년 4월

> 어떤 시스템에서 공기가 초기에 290K에서 330K로 변화하였고, 이 때 압력은 200kPa에서 600kPa로 변화하였다. 이 때 단위 질량당 엔트로피 변화는 약 몇 kJ/(kg·K)인가? (단, 공기는 정압비열이 1.006 kJ/(kg·K)이고, 기체상수가 0.287 kJ/(kg·K)인 이상기체로 간주한다.)

정답: -0.185
해설: ΔS = $C_vln\frac{T_2}{T_1}-Rln\frac{P_2}{P_1}$
               =1.006$ln\frac{330}{290}-0.287ln\frac{600}{200}$

2019년 3월

> 계의 엔트로피 변화에 대한 열역학적 관계식 중 옳은 것은? (단, T는 온도, S는 엔트로피, U는 내부에너지, V는 체적, P는 압력, H는 엔탈피를 나타낸다.)

     정답:  TdS = dH – VdP

2018년 3월

> 600 kPa, 300 K 상태의 이상기체 1 kmol이 엔탈피가 등온과정을 거쳐 압력이 200 kPa로 변했다. 이 과정동안의 엔트로피 변화량은 약 몇 kJ/K 인가? (단, 일반기체상수(R)은 8.31451 kJ/(kmol·K) 이다.)

2018년4월

> 온도가 T1인 고열원으로부터 온도가 T2인 저열원으로 열전도, 대류, 복사 등에 의해 Q 만큼 열전달이 이루어졌을 때 전체 엔트로피 변화량을 나타내는 식은?

정답 : $\frac{Q(T1-T2)}{T1 \times {T2}}$ = $\frac{Q}{T2}-\frac{Q}{T1}$

> 마찰이 없는 실린더 내에 온도 500K, 비엔트로피 3kJ/(kgㆍK)인 이상기체가 2kg 들어있다. 이 기체의 비엔트로피가 10kJ/(kgㆍK)이 될 때까지 등온과정으로 가열한다면 가열량은 약 몇 kJ인가?

정답: 7000
해설: ΔS = $\frac{ΔQ}{T}$
         Q2-Q1 = T(S2-S1) = T(s2-s1)m = 500x(10-3)x2 = 7000kJ

> 1kg의 공기가 100℃를 유지하면서 가역등온 팽창하여 외부에 500kJ의 일을 하였다. 이때 엔트로피의 변화량은 약 몇 kJ/K인가?

정답: 1.340

2018년3월

> 단위질량의 이상기체가 정적과정 하에서 온도가 T1에서 T2로 변하였고, 압력도 P1에서 P2로 변하였다면, 엔트로피 변화량 △S는? (단, Cv와 Cp는 각각 정적비열과 정압비열이다.)

정답: △S =$C_vln\frac{T_2}{T_1}$ = $C_vln\frac{P_2}{P_1}$

> 다음 4가지 경우에서 ( ) 안의 물질이 보유한 엔트로피가 증가한 경우는?

정답: 컵에 있는 (물)이 증발하였다.

해설: 어떤 물질이 열을 받으면 엔트로피가 증가하고 빼앗기면 엔트로피가 감소하며 단열과정에서는 엔트로피가 일정하다.

2017년3월

> 4kg의 공기가 들어 있는 체적 0.4 ㎥ 의 용기(A)와 체적이 0.2 ㎥ 인 진공의 용기(B)를 밸브로 연결하였다. 두 용기의 온도가 같을 때 밸브를 열어 용기 A와 B의 압력이 평형에 도달했을 경우, 이 계의 엔트로피 증가량은 약 몇 J/K인가? (단, 공기의 기체상수는 0.287kJ/(kgㆍK)이다.)

정답: 465.5
풀이: 등온과정 엔트로피식 = mRln$\frac{V_2}{V_1}$ = 4x0.287x$10^3$ x ln$\frac{0.4+0.2}{0.4}$

> 물 1kg이 포화온도 120℃에서 증발할 때, 증발 잠열은 2203kJ이다. 증발하는 동안 물의 엔트로피 증가량은 약 몇 kJ/K인가?

정답: 5.6
풀이: $\frac{2203}{120+273}$=5.6kJ/K

> 이상적인 증기-압축 냉동사이클에서 엔트로피가 감소하는 과정은?

정답: 응축과정

> 1kg의 공기가 100℃를 유지하면서 등온팽창하여 외부에 100kJ의 일을 하였다. 이때 엔트로피의 변화량은 약 몇 kJ/(kgㆍK)인가?

정답: 0.268
풀이 : $\frac{100}{100+273}$=0.268kJ/kgK

2016년8월

> 2MPa 압력에서 작동하는 가역 보일러에 포화수가 들어가 포화증기가 되어서 나온다. 보일러의 물 1kg당 가한 열량은 약 몇 kJ인가? (단, 2MPa 압력에서 포화온도는 212.4℃ 이고 이 온도는 일정하다. 그리고 포화수 비엔트로피는 2.4473kJ/kgㆍK, 포화증기 비엔트로피는 6.3408kJ/kgㆍK이다.)

정답: 1890
풀이: 온도는 일정하기에 엔트로피 Δs=$\frac{\ Δq}{T}$에서 Δq=TΔs = (212.4+273)x(6.3408-2.4473)=1889.9kJ/kg

         비엔트로피 : 단위 질량 또는 단위 몰(mole)당 엔트로피.

> 다음 온도-엔트로피 선도(T-S 선도)에서 과정 1-2가 가역일 때 빗금 친 부분은 무엇을 나타내는가?

정답: 열량

> 일정한 정적비열 Cv 와 정압비열 Cp를 가진 이상기체 1kg의 절대온도와 체적이 각각 2배로 되었을 때 엔트로피의 변화량으로 옳은 것은?

정답: Cpln2

2016년 5월

> 그림과 같이 중간에 격벽이 설치된 계에서 A에는 이상기체가 충만되어 있고, B는 진공이며, A와 B의 체적은 같다. A와 B사이의 격벽을 제거하면 A의 기체는 단열비가역 자유팽창을 하여 어느 시간 후에 평형에 도달하였다. 이 경우의 엔트로피 변화 △s는? (단, Cv는 정적비열, Cp는 정압비열, R은 기체상수이다.)

2016년 3월

> 실린더 내부에 기체가 채워져 있고 실린더에는 피스톤이 끼워져 있다. 초기 압력 50 kPa, 초기 체적 0.05 m³ 의 기체를 버너로 $PV^{1.4}$ = constant 가 되도록 가열하여 기체 의 체적이 0.2m3이 되었다면, 이 과정동안에 시스템이 한 일은?

정답: 2.66kJ

열을 일로 변환하는 사이클이다, 화력 발전소에서 증기기관들이 전기를 생산하기 위해 연료나 다른 열원의 열에너지를 이용하는 과정이다.

보일러 -> 터빈 -> 복수기(응축기)  -> 펌프 -> 보일러

보일러: 정압가열
터빈 : 단열팽창  
복수기(응축기) :정압방열 
펌프 : 단열압축 

2020년 8월
> 이상적인 랭킨사이클에서 터빈 입구 온도가 350℃이고, 75kPa과 3MPa의 압력범위에서 작동한다. 펌프 입구와 출구, 터빈 입구와 출구에서 엔탈피는 각각 384.4kJ/kg, 387.5kJ/kg, 3116kJ/kg, 2403kJ/kg이다. 펌프일을 고려한 사이클의 열효율과 펌프일을 무시한 사이클의 열효율 차이는 약 몇 %인가?

2018년8월

> 랭킨 사이클의 각각의 지점에서 엔탈피는 다음과 같다. 이 사이클의 효율은 약 몇 %인가? (단, 펌프일은 무시한다.)

보일러 입구: 290.5kJ/kg
보일러 출구: 290.5kJ/kg
응축기 입구: 290.5kJ/kg
응축기 출구: 290.5kJ/kg

정답: 26.7%
풀이: 효율 = $\frac{터빈이 한일}{가열된 열량}$=$\frac{보일러출구-응축기입구}{보일러 출구-응축기 출구}$

2018년4월

> 다음 중 이상적인 증기 터빈의 사이클인 랭킨 사이클을 옳게 나타낸 것은?

정답: 가역단열압축 → 정압가열 → 가역단열팽창 → 정압냉각

> 랭킨 사이클의 열효율을 높이는 방법으로 틀린 것은?

    ① 복수기의 압력을 저하시킨다.
    ② 보일러 압력을 상승시킨다.
    ③ 재열(reheat) 장치를 사용한다.
    ④ 터빈 출구 온도를 높인다.

정답: ④

2018년 3월

> 그림과 같이 온도(T)-엔트로피(S)로 표시된 이상적인 랭킨사이클에서 각 상태의 엔탈피(h)가 다음과 같다면, 이 사이클의 효율은 약 몇 %인가? (단, h1 = 30 kJ/kg, h2 = 31 kJ/kg, h3 = 274 kJ/kg, h4 = 668 kJ/kg, h5 = 764 kJ/kg, h6 = 478 kJ/kg 이다.)

정답: 39
해석: 열효율 = $\frac{(h_5-h_6)-(h_2-h_1)}{h_5-h_2}$=0.388

> 증기터빈 발전소에서 터빈 입구의 증기 엔탈피는 출구의 엔탈피보다 136kJ/kg 높고, 터빈에서의 열손실은 10kJ/kg이다. 증기 속도는 터빈입구에서 10m/s이고, 출구에서 110m/s일 때 이 터빈에서 발생시킬 수 있는 일은 약 몇 kJ/kg인가?

> 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.)

> 랭킨 사이클에서 25℃, 0.01MPa 압력의 물 1kg을 5MPa 압력의 보일러로 공급한다. 이때 펌프가 가역단열과정으로 작용한다고 가정할 경우 펌프가 한 일은 약 몇 kJ인가? (단, 물의 비체적은 0.001m3/kg이다.)

2017년3월

> Rankine 사이클에 대한 설명으로 틀린 것은?

    ① 응축기에서의 열방출 온도가 낮을수록 열효율이 좋다.
    ② 증기의 최고온도는 터빈 재료의 내열특성에 의하여 제한된다.
    ③ 팽창일에 비하여 압축일이 적은 편이다.
    ④  터빈 출구에서 건도가 낮을수록 효율이 좋아진다.

정답: ④

2016년3월

> 랭킨사이클을 구성하는 요소는 펌프, 보일러, 터빈, 응축기로 구성된다. 각 구성 요소가 수행하는 열역학적 변화과정으로 틀린 것은?

   ① 펌프 : 단열 압축 ② 보일러 : 정압 가열    ③ 터빈 : 단열 팽창 ④  응축기 : 정적 냉각

정답: ④

몰리엘 선도: 냉동기 내의 상태변화를 나타내는 선도

2018년4월

> P-h선도(압력-엔탈피)에서 나타내지 못하는 것은?

    ① 엔탈피 ❷ 습구온도    ③ 건조도 ④ 비체적

열역학 0법칙: 열평형법칙
열역학 1법칙: 에너지 보존 법칙
열역학 2법칙: 열과 일의변환에 대한 방향성을 제시한 법칙
열역학 3법칙: 절대온도법칙

2019년 3월

> 열역학 제2법칙에 관해서는 여러 가지 표현으로 나타낼 수 있는데, 다음 중 열역학 제2법칙과 관계되는 설명으로 볼 수 없는 것은?

    ❶ 열을 일로 변환하는 것은 불가능하다.

    ② 열효율이 100%인 열기관을 만들 수 없다.

    ③ 열은 저온 물체로부터 고온 물체로 자연적으로 전달되지 않는다.

    ④ 입력되는 일 없이 작동하는 냉동기를 만들 수 없다.

2018년8월

> 두 물체가 각각 제3의 물체와 온도가 같을 때는 두 물체도 역시 서로 온도가 같다는 것을 말하는 법칙으로 온도측정의 기초가 되는 것은?

정답: 열역학 0법칙

> 열과 일에 대한 설명 중 옳은 것은?

   ① 열역학적 과정에서 열과 일은 모두 경로에 무관한 상태함수로 나타낸다.
   ② 일과 열의 단위는 대표적으로 Watt(W)를 사용한다.
   ③ 열역학 제1법칙은 열과 일의 방향성을 제시한다.
   ④ 한 사이클 과정을 지나 원래 상태로 돌아왔을 때 시스템에 가해진 전체 열량은 시스템이 수행한 전체 일의 양과 같다.

정답: ④

2018년 3월

> 어떤 기체가 5kJ의 열을 받고 0.18kN·m의 일을 외부로 하였다. 이때의 내부에너지의 변화량은?

정답: 4.82kJ

풀이: 열 = 내부에너지+일 : 열역학 1법칙

         내부에너지 = 열 -일 = 5[kJ]-0.18[kJ] = 4.82kJ

         1kJ = 1kNm

> 초기압력 100kPa, 초기체적 0.1 m³ 인 기체를 버너로 가열하여 기체 체적이 정압과정으로 0.5 m³ 이 되었다면 이 과정 동안 시스템이 외부에 한 일은 약 몇 kJ인가?

정답: 40kJ

풀이: 일 = 100x(0.5 -0.1) = 40

> 열역학적 변화와 관련하여 다음 설명 중 옳지 않은 것은?

   ① 단위 질량당 물질의 온도를 1℃ 올리는데 필요한 열량을 비열이라 한다.
   ② 정압과정으로 시스템에 전달된 열량은 엔트로피 변화량과 같다.
   ③ 내부 에너지는 시스템의 질량에 비례하므로 종량적(extensive) 상태량이다.
   ④ 어떤 고체가 액체로 변화할 때 융해(Melting)라고 하고, 어떤 고체가 기체로 바로 변화할 때 승화(Sublimation)라고 한다.

정답 : ②

> 다음 중 강성적(강도성, intensive) 상태량이 아닌 것은?

    ① 압력 ② 온도     ③  엔탈피 ④ 비체적

정답: ③

2017년 5월

> 그림과 같이 상태 1, 2 사이에서 계가 1→A→2→B→1 과 같은 사이클을 이루고 있을 때, 열역학 제1법칙에 가장 적합한 표현은? (단, 여기서 Q는 열량, W는 계가 하는 일, U는 내부에너지를 나타낸다.)

정답: $\oint δQ$ = $\oint δW$

> 열역학 제2법칙과 관련된 설명으로 옳지 않은 것은?

    ① 열효율이 100%인 열기관은 없다.

    ② 저온 물체에서 고온 물체로 열은 자연적으로 전달되지 않는다.

    ❸ 폐쇄계와 그 주변계가 열교환이 일어날 경우 폐쇄계와 주변계 각각의 엔트로피는 모두 상승한다.

    ④ 동일한 온도 범위에서 작동되는 가역 열기관은 비가역 열기관보다 열효율이 높다.

2017년3월

> 열역학 제1법칙에 관한 설명으로 거리가 먼 것은?

   ① 열역학적계에 대한 에너지 보존법칙을 나타낸다.

   ②  외부에 어떠한 영향을 남기지 않고 계가 열원으로부터 받은 열을 모두 일로 바꾸는 것은 불가능하다.

   ③ 열은 에너지의 한 형태로서 일을 열로 변환하거나 열을 일로 변환하는 것이 가능하다.

   ④ 열을 일로 변환하거나 일을 열로 변환할 때, 에너지의 총량은 변하지 않고 일정하다.

정답: ④

2018년4월

> 냉동능력이 7kW인 냉동장치에서 수냉식 응축기의 냉각수 입·출구 온도차가 8℃인 경우, 냉각수의 유량(kg/h)은? (단, 압축기의 소요동력은 2kW이다.)

정답: 964
해설: $Q_c=Q_e+W = GCΔt_w$
          G = $\frac{Q_e+W}{CΔt_w} = \frac{(7+2)\times3600}{4.2\times8}$ = 964.2kg/h

2017년 5월

> 밀도가 1200kg/㎥ , 비열이 0.705kcal/kgㆍ℃인 염화칼슘 브라인을 사용하는 냉각기의 브라인 입구온도가 -10℃, 출구온도가 -4℃ 되도록 냉각기를 설계하고자 한다. 냉동부하가 36000kcal/h 라면 브라인의 유량은 얼마이어야 하는가?

정답: 118L/min

해설:

         Q=cmΔt [kcal] 

          Q는 열량,           c는 비열 [kcal/kg·°C],           m은 질량 [kg],          Δt는 온도 변화량 [°C]

          360000 = 0.705 x m x (-4-(-10)) 
          m = 8510.64kg/h

          kg/h -> L/min 단위 변환

          질량(g) = 밀도(g/mL) x 부피(mL) ,  ,  1시간->60분

          부피(mL) = $\frac{질량(g)}{밀도(g/mL)}$
                          = $\frac {8510.64 \times 1000} { \color {red} {1200} \times 60}$ = 118.21L/min

2017년3월

> 단열된 가스터빈의 입구 측에서 가스가 압력 2MPa, 온도 1200K로 유입되어 출구 측에서 압력 100kPa, 온도 600K로 유출된다. 5MW의 출력을 얻기 위한 가스의 질량 유량은 약 몇 kg/s인가? (단, 터빈의 효율은 100%이고, 가스의 정압비열은 1.12kJ/(kgㆍK)이다.)

정답:7.44

해설: W=m$C_p(T_1-T_2)$에서 m=$\frac{W}{C_p(T_1-T_2)}=\frac{5\times1000}{1.2\times(1200-600)}$=7.44kg/s

1.배관재료

2.배관이음

3.밸브 및 배관 부속장치

4.보온재,패킹,가스켓,도료

5.배관제도

6.난방배관

7.급수배관,급탕배관, 통기설비

8.냉동배관, 가스배관, 압축공기배관

결합통기관 오배수 수직관 내의 압력변동을 방지하기 위하여 수직관 상향으로 통기수직관에 연결하는 통기관

공용통기관 맞물림 또는 병렬로 설치한 위생기구의 기구배수관 교차점에 접속하여, 그 양쪽 기구의 트랩 봉수를 보호 하는 1개의 통기관

기구통기관 기구배수관에서 수직선과 45° 이내의 각도로 인출 하여 세운 통기관

반송통기관 기구의 통기관을 그 기구의 물넘침선보다 높은 위 치에 세운 후 다시 내려서, 그 기구배수관이 다른 배수 관과 합류 직전의 수평부에 접속하거나, 또는 바닥 밑 을 수평 연장하여 통기수직관에 접속하는 통기관

습통기관 2개 이상의 트랩을 보호하기 위해 기구배수관과 통 기관을 겸용한 부분

신정통기관 배수수직관에서 최상부의 배수수평관이 접속한 지 점보다 더 상부 방향으로 그 배수수직관을 지붕 위까지 연장하여 이것을 통기관으로 사용하는 관

통기관의 허용압력차 배수계통에 장애를 일으키지 않는 한도 내에서, 통 기의 기점과 종점과의 사이에 허용되는 압력차

트랩은 배수계통의 일부에 물을 고이게 하는 기구로 배수관 속의 악취 및 유독가스, 벌레 등이 실내로 침투하는 것을 방지하기 위하여 설치한다.

봉수는 배수관 속의 악취 및 유독가스, 벌레 등이 실내로 침투하는 것을 방지하기 위해 트랩에 항상 고여있는 물을 말하며, 

봉수의 특징으로 봉수의 깊이는 최소 50mm~ 최대 100mm가 적당하며,50mm 미만이 되면 봉수유지가 곤란하며, 100mm 초과로 너무 크면 유속이 저하되어 통수능력이 감소됩니다.

절대단위계: 질량이 기본 단위

공학단위계: 중량(힘)이 기본 단위

SI 기본단위 : 질량:kg, 길이:m, 시간:s 온도: K, 전류:A 몰질량: mol, 광도:cd

1. 온도

  1) 섭씨온도

  2) 화씨온도

  3) 절대온도

2 습도

  1) 절대습도

  2) 상대습도

  3) 비교습도

3. 열량

4. 비열

5. 밀도 = 질량 / 부피 [kg/㎥]

6. 비중량

7. 비중

8. 비체적

10. 압력

11. 동력

> 출력 15kW의 디젤 기관에서 마찰 손실이 그 출력의 15% 일 때 그 마찰 손실에 의해서 시간당 발생하는 열량은 약 몇 kJ인가? 

> 어느 발명가가 바닷물로부터 매시간 1800kJ의 열량을 공급받아 0.5kW 출력의 열기관을 만들었다고 주장한다면, 이 사실은 열역학 제 몇 법칙에 위반 되겠는가?

> 가스터빈으로 구동되는 동력 발전소의 출력이 10MW이고 열효율이 25%라고 한다. 연료의 발열량이 45000kJ/kg이라면 시간당 공급해야 할 연료량은 약 몇 kg/h 인가?

2017년8월

> A, B 두 종류의 기체가 한 용기안에서 박막으로 분리되어 있다. A의 체적은 0.1㎥ , 질량은 2kg이고, B의 체적은 0.4㎥ , 밀도는 1kg/㎥ 이다. 박막이 파열되고 난 후에 평형에 도달하였을 때 기체 혼합물의 밀도는 약 몇 kg/㎥ 인가?

1.펌프의 동력

> 송풍기의 전압 효율이 45%, 송풍기 입구와 출구에서의 전압차가 1.2kPa로서, 10,200㎥/h의 공기를 송풍할 때 송풍기의 축동력(kW)을 구하시오.

 축동력 $L_b = \frac{P_TQ}{ η_T}$ [kW] = $\frac{1.2\times\frac{10,200}{3600}}{0.45}$

2020년 6월

> 다음의 역카르노 사이클에서 등온팽창과정을 나타내는 것 은?

정답: C

> 다음과 같은 카르노사이클에 대한 설명으로 옳은 것은?

① 면적 1-2-3‘-4’는 흡열 Q1을 나타낸다.
② 면적 4-3-3‘-4’는 유효열량을 나타낸다.
③ 면적 1-2-3-4는 방열 Q2를 나타낸다.
④ Q1, Q2는 면적과는 무관하다.

정답: ①

2020년 8월

> 고온열원(T1)과 저온열원(T2)사이에서 작동하는 역카르노 사 이클에 의한 열펌프(heat pump)의 성능계수는?

정답: $\frac{T_1}{T_1-T_2}$

> 카르노사이클로 작동하는 열기관이 1000℃의 열원과 300K 의 대기 사이에서 작동한다. 이 열기관이 사이클 당 100kJ 의 일을 할 경우 사이클 당 1000℃의 열원으로부터 받은 열 량은 약 몇 kJ인가?

정답: 130.8

풀이 : 효율=$\frac{(1000+273)-300}{1000+273}$=0.764
           열량 = $\frac{일}{효율}$=$\frac{100}{0.764}$=130.8kJ     

> 0℃와 100℃ 사이에서 작용하는 카르노 사이클 기관(㉮)과 400℃와 500℃사이에서 작용하는 카르노 사이클 기관(㉯)이 있다. ㉮기관 열효율은 ㉯기관 열효율의 약 몇 배가 되는 가?

2020년 9월

> 고온 열원의 온도가 700℃이고, 저온 열원의 온도가 50℃인 카르노 열기관의 열효율(%)은?

정답: 66.8

풀이: $\frac{(700+273)-(50+273)}{700+273)}\times100$=66.8%

2018년 8월

> 그림과 같이 카르노 사이클로 운전하는 기관 2개가 직렬로 연결되어 있는 시스템에서 두 열기관의 효율이 똑같다고 하면 중간 온도 T는 약 몇 K인가?

정답: 400K

풀이: 두기관의 열효율이 같다.
          1-$\frac{T}{800}$=1-$\frac{200}{T}$
          T=400K

> 카르노 냉동기 사이클과 카르노 열펌프 사이클에서 최고 온도와 최소 온도가 서로 같다. 카르노 냉동기의 성적 계수는 $COP_R$이라고 하고, 카르노 열펌프의 성적계수는 $COP_{HP}$라고 할 때 다음 중 옳은 것은?

정답: $COP_{HP}$ - $COP_R$ = 1 또는 $COP_{HP}$ = $COP_R$ + 1

> 에어컨을 이용하여 실내의 열을 외부로 방출하려 한다. 실외 35℃, 실내 20℃인 조건에서 실내로부터 3kW의 열을 방출하려 할 때 필요한 에어컨의 최소 통력은 약 몇 kW인가?

2018년 4월

> 어떤 카르노 열기관이 100℃와 30℃ 사이에서 작동되며 100℃의 고온에서 100kJ 의 열을 받아 40kJ의 유용한 일을 한다면 이 열기관에 대하여 가장 옳게 설명한 것은?

    ① 열역학 제1법칙에 위배한다.

    ② 열역학 제2법칙에 위배한다.

    ③ 열역학 제1법칙과 제2법칙에 모두 위배되지 않는다.

    ④ 열역학 제1법칙과 제2법칙에 모두 위배된다.

정답: ④

풀이: 카르노열기관 = 카르노사이클
       

열역학 1법칙
 $\frac{Q2}{Q1}=\frac{T2}{T1}$
 Q2=$\frac{30+273}{100+273}\times100$=81.2kJ
 기관에 들어온 열 : Q1=100kJ
 기관에서 나간열: 40+81.2=121.2kJ
 기관에서 들어온 열보다 기관에서 나간열이 많으므로 열역학 제1법칙에 위배된다.
열역학 2법칙
 문제에서 주어진 열기관의 효율=40/100=0.4
 카르노 사이클 효율= 1-$\frac{30+273}{100+273}$=0.187
 문제에서 주어진 열기관의 효율이 카르노 사이클 효율보다 크므로 불가능한 기관이다.
 열역학 제2법칙에 위배된다

2017년 8월

> 다음 중 이론적인 카르노 사이클 과정(순서)을 옳게 나타낸 것은? (단, 모든 사이클은 가역 사이클이다.)

정답: 등온팽창→단열팽창→등온압축→단열압축

2017년 5월

> 역 Carnot cycle로 300K와 240K사이에서 작동하고 있는 냉동기가 있다. 이 냉동기의 성능계수는?

정답: 4

해설: $\frac{240}{300-240}$ = 4

2016년8월

> 카르노 사이클로 작동되는 열기관이 600K에서 800kJ의 열을 받아 300K에서 방출한다면 일은 약 몇 kJ인가?

정답: 400
해설:

카르노 사이클의 열효율 = $\frac{일}{열량}$ =$\frac{W}{Q}$= $\frac{T_H-T_L}{T_H}$
W = $Q\times\frac{T_H-T_L}{T_H}$=$800\times\frac{600-300}{600}$=400kJ

#냉동,냉각

 냉동부하: 2001년 4월
 제빙부하 냉동부하 : 2016년10월

1단압축 1단팽창  냉동능력, 성적계수 :  2016년 10월, 2015년7월
        성적계수 냉동능력 냉동효과,냉매순환량, 피스톤 토출량, 압축기 소요동력 : 2017년6월
         저단측 냉동효과 : 2006년7월
         성능계수: 2016년10월
         소요동력 변화율 : 2014년10월
          냉동능력 2018년 10월
          열교환기 2007년7월, 2019년 4월, 2020년 7월
     증발기 열통과율, 코일길이: 2017년 4월
             냉동능력, 출구의 냉매증기 건조도 :2019년10월
              냉각관 길이: 2017년 10월
      응축기에서 제거해야 할 열량, 응축기의 열통과율: 2004년 9월
      피스톤 냉동능력, 소요동력: 2017년 4월
      증발기 2대 : 2001년 11월
      고내온도: 2002년 7월

 2단 압축 냉동장치 상태점기입, 장치구성 요소명: 2017년6월, 2016년6월
                                중간냉각기: 2015년7월
                                저단,고단 냉매순환량,성적계수 : 2016년6월 , 2020년5월
 2단압축 1단팽창 냉동능력, 성적계수 : 2018년6월
                증발기 2대: 2018년 4월
                기통수비, 압축기의 실제소요동력
                피스톤 압출량: 2008년 4월
 2원 냉동: 2014년10월

 
 암모니아 응축기 냉각면적 : 2017년 10월
 횡형 수랭 응축기 냉각열량,  열통과율 , 응축온도 : 2017년 10월
 응축필요부하, 응축기 냉각수 출구온도, 냉매의 응축온도: 2017년4월
           대수평균온도차, 전열면적, 냉각수량: 2001년4월
 수랭식 셸 앤 튜브형 열관류율, 냉각수 출구온도, 냉각수 순환량: 2019년4월
 냉매순환량: 2019년4월, 2018년 4월
 액분리기: 2018년6월
 몰리에르선도(p-h선도): 2018년6월, 2013년10월
 냉동기용량(냉동톤): 2018년6월
 흡수식 냉동장치: 2018년 4월, 2004년 4월
 냉각탑 쿨링레인지, 쿨링 어프로치: 2019년4월, 2014년7월
 압축기 일량 : 
             토출량: 2017년 6월
             회전수: 2018년 10월
 과냉각도: 2019년6월

마찰손실수두 2018년 6월
펌프 축동력: 2020년 10월
단단 압축 냉동장치: 2001년 7월
플래시가스: 2002년 4월
냉매의 특성: 2005년 7월
액압축 방지
지시동력: 2007년 10월
침입열량: 2002년 4월

난방

#온수 : 2018년10월 2018년6월 : 전마찰손실, 온수순환량 관지름
                    2019년4월 : 전순환량, 관지름, 보일러용량, 일부순환수량, 보일러용량

#증기 보일러 방열기 절수, 보일러 상용출력, 정격출력, 응축수 회수량: 2015년7월, 2018년4월
          인젝터:2016년10월
          실내손실량, 급기덕트 손실열량, 외기 도입량, 가열코일 소비 증기량, 보일러 효율 : 2010년 7월
          가열기 용량, 가습량,현열비,취출공기 : 2018년 4월
           실제 증발량: 2002년7월
           오일버너 용량, 공기량: 2003년7월
            배관지름: 2003년7월

주철제보일러 : 정격출력, 오일버너 용량, 공기량: 2003년 7월

열교환기 : 2018년6월, 2019년4월

리버스 리턴 : 2019년4월

압축기의 토출량 : 2017년 6월, 2018년10월
                기통수비, 소요동력: 2019년6월
압축기의 냉동능력: 2015년7월

급수펌프의 전양정,유량, 축동력 : 2018년4월, 2019년6월
순환펌프  전마찰손실:2018년10월
                유량,양정,동력: 2006년9월

#공조기, 공기조화장치 2022-3회

난방코일부하, 실내손실열량: 2004년4월

온수코일 : 2019년4월
코일입구 공기 온도
코일출구 공기 온돈
코일 정면면적
코일단수
코일 1개당 수량
코일출구 수온
전열계수
대수평균온도차
코일열수

증기난방 :2010년 7월

냉수코일: 2015년10월

습공기 선도
실내 송풍량
냉각코일부하
재열부하
외기부하
난방코일부하
전체순환공기
예열부하
혼합 엔탈피
혼합 온도

냉수배관: 2001년 7월

냉방 :2019년 6월, 2019년10월
송풍량
냉각열량
냉수순환량
냉각기 감습수량 2017년6월
실내송풍온도
실내풍량
냉각코일 입구 혼합온도
냉각코일 부하
외기 부하
냉각코일의 제습량
관지름, 소요동력
 유량, 관지름: 2017년 4월

냉각코일: 배관지름, 수량, 펌프의 양정, 축동력: 2004년 4월

유인유닛방식 vs 팬코일유닛방식 : 2017년 4월
냉동기부하 : 정풍량, 정유량, 변풍량, 변유량 : 2017년10월
등마찰손실법: 2022년3회, 2002년4월
냉각열량,냉수순환량,냉각기 감습수량 2019년6월
장방형 덕트 크기: 2019년6월, 2018년10월, 2014년4월
               관지름: 2015년4월
                정압재취득법: 2020년 7월, 2008년7월
등압법:2001년7월

풍량,정압, 동력 2017년4월
송풍기 번호:2016년10월
임펠러형상: 2018년4월
           축동력, 풍량, 전압, 동력:   2018년4월, 2020년5월  

덕트: 2016년10월, 2017년6월
결로: 2018년 10월

노점온도 계산법: 2019년 6월
환기량: 2005년5월

기기부하: 2019년10월
                  기기 백열등 송풍기: 2016년 4월

실내 현열 부하, 잠열 부하, 공기냉각기의 냉각감습열량, 취입 외기량, 전열교환기의 효율 : 2001년 4월

가습열량: 2001년 7월

반원형덕트-> 원형덕트: 2005년 5월

배관설계

덕트: 2001년 7월
냉수 배관: 2001년 7월
증기 배관: 2001년 11월

#건물 부하 계산

외벽,내벽 열통과율(열관류율) 방열벽 침입열량 [kJ/㎡hK] : 2018년 4월
손실열량 : 2017년10월
냉방부하
내표면 온도
난방부하
외벽체 부하
내벽체 부하
극간풍 부하
인체부하