산소 10 kg 질소 11 kg 혼합 기체의 정압비열 0.247 0.217

산소 10 kg 질소 11 kg 혼합 기체의 정압비열 0.247 0.217

 

 

산소 10 kg과 질소 11 kg으로 혼합된 기체가 있다.

이 혼합기체의 정압비열은 몇 kcal/kg•℃인가?

(단, 질소 및 산소의 정압비열은

각각 0.247, 0.217 kcal/kg•℃임)

 

 

46. 산소 10kg과 질소 11kg으로 혼합된 기체가 있다. 이 혼합기체의 정압비열은 몇 kcal/kgㆍ℃ 인가? (단, 질소 및 산소의 정압비열은 각각 0.247, 0.217kcal/kgㆍ℃임)

① 0.224

② 0.227

③ 0.230

④ 0.233

 

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혼합 기체의 정압비열은

성분 기체의 질량 분율(Mass Fraction)에 따른

가중 평균으로 산출한다.

 

 

 

가중 평균 = (w1×x1 + w2×x2) / (w1 + w2)

> w는 가중치, x는 (구하려는) 데이터 값.

 

 

 

[가중 평균의 개념(공식)으로 계산]

혼합 기체의 정압비열

= (10×0.217 + 11×0.247) / (10 + 11)

= 0.2327 kcal/kg•℃

 

 

 

다른 방법으로 계산하면,

> 성분 기체의 전체 질량 = 10 + 11 = 21

> 산소 기체의 질량 분율 = 10 / 21

> 질소 기체의 질량 분율 = 11 / 21

 

 

 

혼합 기체의 정압비열

= (10 / 21)×0.217 + (11 / 21)×0.247

= 0.2327 kcal/kg•℃

 

 

 

답: ④ 0.233

 

 

 

 

[키워드] 혼합 기체의 정압비열 기준, 혼합 기체의 정압비열 사전, 가중 평균 기준, 가중 평균 사전