증기의 상태량은 숫자로 정밀하게 읽는 증기표와 과정을 한눈에 그리는 증기선도로 찾으며, 세로축이 엔탈피 h, 가로축이 엔트로피 s인 몰리에 선도에서는 터빈의 엔탈피 낙차를 세로 길이로 바로 읽는다. 포화선 x = 1을 경계로 위는 과열증기, 아래는 습증기이고, 과열증기는 등압선과 등온선이, 습증기는 등압선과 등건도선이 만나는 점으로 상태가 정해진다. 그림은 몰리에(h-s) 선도 위에 포화선과 지금 상태점을 찍고, 고른 등압 · 등온 · 등건도선을 겹쳐 그려요. 선 버튼으로 세 가지 선을 켜고 끄며, 엔트로피와 포화선 위 엔탈피 여유 슬라이더로 상태점을 옮기면 h와 s 값이 함께 바뀌어요.
증기 상태를 읽는 두 도구
증기의 상태량은 두 가지로 찾는다. 숫자로 정밀하게 읽는 증기표, 한눈에 과정을 그리는 증기선도. 특히 세로축이 엔탈피 h, 가로축이 엔트로피 s인 몰리에 선도(h-s)는 터빈에서 떨어지는 엔탈피 낙차를 세로 길이로 바로 읽을 수 있어 실무에서 많이 쓴다.
👀 몰리에 선도(h-s)를 쓰는 까닭
①세로축이 h, 가로축이 s이므로 터빈 일을 세로 낙차로 바로 읽는다
②단열(등엔트로피) 팽창은 아래로 곧게 내려가는 수직선으로 그려져요
③포화선을 경계로 위는 과열증기, 아래는 습증기 영역이다
선도 위 상태점 읽기
6.5 kJ/kg·K
200 kJ/kg
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가로축 s, 세로축 h. 포화선 x = 1이 경계. 포화선 위 여유가 0이면 건포화증기.
몰리에(h-s) 선도에서 등압선 · 등온선 · 등건도선을 켜고 상태점의 h와 s 값을 읽는다. 포화선 위는 과열증기 영역
📏 선도에서 값을 읽는 순서
①먼저 상태가 포화선 위(과열)인지 아래(습증기)인지 가린다
②과열증기는 등압선과 등온선이 만나는 점으로 상태를 정해요
③습증기는 등압선과 등건도선(x)이 만나는 점으로 정한다
④그 점에서 수직으로 내려 s를, 수평으로 옮겨 h를 읽는다
증기표 보간의 기본
표 사이 선형 보간
y = y1 + (y2 - y1)·x - x1x2 - x1
표에 없는 압력 · 온도의 값 추정
습증기 상태량
φ = φf + x(φg - φf)
h, v, s, u 모두 건도 x로 보간
💡 증기표는 두 종류
①포화증기표는 압력(또는 온도) 하나로 hf, hg, vf, vg 등을 준다
②과열증기표는 압력과 온도 두 값으로 h, v, s를 줘요
③표에 없는 값은 이웃한 두 값으로 선형 보간한다
정리와 시험에서 묻는 것
🎯 시험에서 묻는 것
①몰리에 선도 = h-s 선도이고, 세로 낙차가 곧 터빈 일이다
②단열 가역 팽창 = 등엔트로피이고, 몰리에 선도에서 수직으로 내려간다
③포화선 위쪽은 과열증기, 아래쪽은 등건도선이 있는 습증기다
④과열증기표는 압력과 온도 두 값이 있어야 상태가 정해져요
⑤표에 없는 값은 이웃 두 값으로 선형 보간한다
📝 대표 기출 유형
①[기출유형] 몰리에 선도의 세로축과 가로축은? (답: 세로 엔탈피 h, 가로 엔트로피 s)