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2019년03월03일 39번

[기계열역학]
시간당 380000 kg의 물을 공급하여 수증기를 생산하는 보일러가 있다. 이 보일러에 공급하는 물의 엔탈피는 830 kJ/kg이고, 생산되는 수증기의 엔탈피는 3230 kJ/kg이라고 할 때, 발열량이 32000 kJ/kg인 석탄을 시간당 34000 kg씩 보일러에 공급한다면 이 보일러의 효율은 약 몇 %인가?

  • ① 66.9 %
  • ② 71.5 %
  • ③ 77.3 %
  • ④ 83.8 %
(정답률: 45%)

문제 해설

먼저, 석탄 1 kg가 연소될 때 발생하는 열량은 32000 kJ이다. 따라서 시간당 공급되는 석탄의 열량은 32000 kJ/kg x 34000 kg = 1.088 x 10^9 kJ이다.

보일러의 효율은 출력/입력으로 계산할 수 있다. 여기서 출력은 생산되는 수증기의 열량이고, 입력은 공급되는 석탄의 열량이다. 따라서 보일러의 효율은 다음과 같다.

효율 = (생산되는 수증기의 열량) / (공급되는 석탄의 열량)
= (3230 kJ/kg x 380000 kg) / (32000 kJ/kg x 34000 kg)
= 83.8 %

따라서 정답은 "83.8 %"이다.
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