2022년03월05일 28번

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정상상태로 흐르는 유체가 노즐을 통과할 때의 일반적인 에너지 수지식은? (단, H는 엔탈피, U는 내부에너지, KE는 운동에너지, PE는 위치에너지, Q는 열, W는 일을 나타낸다.)

① △H = 0
② △H + △KE = 0
③ △H + △PE = 0
④ △U = Q - W

(정답률: 53%)

문제 해설

정상상태로 흐르는 유체는 입구와 출구에서의 상태가 동일하므로 내부에너지의 변화는 없다. 따라서 △U = 0 이다. 또한, 유체가 입구와 출구에서의 위치와 높이가 동일하므로 위치에너지의 변화도 없다. 따라서 △PE = 0 이다. 따라서, 에너지 수지식은 △H + △KE + △PE = Q - W 이지만, 여기서 △U = 0, △PE = 0 이므로, △H + △KE = Q - W 이다. 이때, 정상상태에서는 엔탈피의 변화가 없으므로 △H = 0 이다. 따라서, 최종적으로 에너지 수지식은 △H + △KE = 0 이 된다.

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