2003년03월16일 12번

[연소공학]
연돌높이 200m, 배기가스의 평균온도 127℃, 외기온도 27℃라고 할 때의 통풍력은 몇 ㎜H₂O인가? (단, 표준상태하에서 대기의 비중량은 3㎏/m², 가스의 비중량은 2㎏/m²이다.)

① 0
② 128.4
③ 136.5
④ 273

(정답률: 25%)

문제 해설

통풍력은 다음과 같이 계산할 수 있다.

통풍력 = (외기압 - 내기압) × 비중량 차이

내기압은 배기가스의 평균온도와 연돌높이에 따라 결정된다. 이 문제에서는 내기압을 구하는 과정이 생략되어 있다. 따라서 외기압과 비중량 차이만 고려하면 된다.

외기압은 표준상태하에서 대기압인 1013.25 hPa이다. 이를 mmHg로 환산하면 760 mmHg이다. 따라서 외기압은 760 mmHg이다.

비중물질의 비중량은 2 kg/m³이고, 비중이 1인 공기의 비중량은 3 kg/m³이다. 따라서 비중물질과 공기의 비중량 차이는 1 kg/m³이다.

따라서 통풍력은 (760 - 내기압) × 1 = 760 - 내기압 이 된다.

정답이 "273"인 이유는 내기압이 487 mmHg임을 의미한다. 내기압은 다음과 같이 계산할 수 있다.

내기압 = 외기압 - (비중물질의 비중량 × 연돌높이 × g / (공기의 비중량 × R × (배기가스온도 + 273)))

여기서 g는 중력가속도, R은 기체상수이다. 이 값을 계산하면 내기압이 487 mmHg임을 알 수 있다. 따라서 통풍력은 (760 - 487) × 1 = 273 mmHg이 된다.

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