에너지관리기사 열 및 에너지관리

kcal · kWh · PS 를 SI 단위와 오가는 환산과 차원식, 절대압 · 절대 온도 · 비체적 같은 상태량, 일 · 열 · 동력과 P-V 선도의 넓이를 본다.

밀폐계의 제1법칙, 개방계의 엔탈피와 정상 유동 에너지식, 제2법칙과 엔트로피, 열에서 꺼낼 수 있는 유효 에너지와 버려지는 무효 에너지를 다룬다.

이상기체의 정압 · 등온 · 단열 · 폴리트로픽 변화, 카르노 사이클, 내연 기관의 오토 · 디젤 · 사바테 사이클, 가스 터빈의 브레이턴 사이클을 본다.

압축수에서 과열 증기까지의 상태와 건도, 증기표와 몰리에 선도, 랭킨 사이클과 재열 · 재생, 열효율 · 증기 소비율 · 열소비율을 다룬다.

전도 · 대류 · 복사 세 갈래의 열전달, 다층 벽의 열관류율, 열교환기 전열량과 대수 평균 온도차를 본다.

내화물 · 단열재 · 보온재, 에너지원의 발열량과 석유 환산톤 · 원단위, 보일러 열정산, 증기 압축 냉동 사이클과 흡수식 냉동기, 습공기 선도를 다룬다.

1 PS(735.5 W)와 1 HP(746 W)는 다른 마력이다. 문제에 PS 가 나오면 0.7355 kW 로 바꿔 넣어요.

카르노 효율과 엔트로피, 복사 열류에는 절대 온도 K 를 넣고 압력은 게이지압에 대기압을 더한 절대압으로 쓴다. 온도차만 쓰는 자리는 K 와 ℃ 의 차이가 같아요.

제1법칙은 계가 받는 열과 계가 하는 일을 + 로 잡는다. 일을 받거나 열을 내놓은 계는 그 값을 음수로 넣어야 ΔU 의 부호가 맞아요.

밀폐계의 절대일 ∫P dV 와 개방계의 공업일 −∫V dP 는 다른 양이다. 등온은 ΔU = 0 이라 Q = W 이고, 정적은 W = 0 이라 Q = ΔU 다.

압축비가 같으면 효율은 오토 > 사바테 > 디젤 순이다. 실제 디젤 기관이 오토보다 효율이 좋은 것은 압축비를 훨씬 높게 쓰기 때문이에요.

건도 x 는 0(포화수)에서 1(건포화 증기)까지만 있다. 과열 증기는 건도가 아니라 온도로 나타내며 과열도는 실제 온도에서 포화 온도를 뺀 값이다.

재열의 주목적은 터빈 출구의 습분을 줄이는 것이고, 재생은 추기 증기로 급수를 데워 평균 가열 온도를 올리는 것이다. 두 가지를 바꿔 묻는 문제가 자주 나와요.

같은 온도 조건이면 대향류의 LMTD 가 평행류보다 크다. 입구와 출구 온도차가 같으면 LMTD 는 그 온도차 그대로예요.

1 냉동톤은 한국 · 일본 기준 3,320 kcal/h, 미국 기준 3,024 kcal/h 다. 흡수식은 물이 냉매라 0 ℃ 아래로는 냉동하지 못해요.