에너지관리기사 실기 문제의 계산을 연습하기 위해 일정량의 물을 가열하는 예를 보겠습니다. 알아야 할 값은 물의 질량, 물의 비열, 온도 변화입니다. 여기에 열손실이나 효율 조건이 붙으면 물이 얻은 열과 장치가 투입해야 할 에너지가 달라집니다.
가상의 문제에서 주어진 조건
| 확인할 항목 | 내용 |
|---|---|
| 물의 양 | 물의 질량은 100kg입니다. 부피를 질량으로 바꾸는 단계가 없으므로 별도의 밀도 가정을 더할 필요가 없습니다. |
| 가열 조건 | 물을 20℃에서 50℃까지 가열하며, 비열은 4.18kJ/(kg·K)로 일정하다고 둡니다. 상변화는 없고 온도차는 30K입니다. |
| 두 가지 질문 | 첫째 물이 얻은 열량, 둘째 가열 효율을 80%라고 했을 때 장치가 투입해야 할 에너지를 구합니다. 같은 상황이지만 구할 값이 다릅니다. |
물이 얻은 열과 투입 에너지의 차이
물에 전달된 열량은 질량×비열×온도차로 100×4.18×30=12,540kJ입니다. 효율을 유효하게 전달된 열량÷투입 에너지로 두면 필요한 투입량은 12,540÷0.80=15,675kJ입니다. 손실이 있으므로 투입량이 물이 받은 열량보다 커야 합니다. 이 방향을 검산하면 0.80을 잘못 곱하는 실수를 줄일 수 있습니다.
답을 MJ로 쓰라는 조건이면 각각 12.54MJ와 15.675MJ입니다. 유효열량을 묻는 질문에 투입량을 적거나, kJ로 계산한 숫자에 MJ만 붙이지 않도록 마지막에 질문과 단위를 다시 비교하세요.
이 계산은 실제 시험 기출이 아닌 개념 연습입니다. Q-Net은 열관리 실무를 3시간 필답형으로 안내합니다.
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