증기표와 증기선도

Steam Tables and Mollier Diagram

증기 상태량은 표로 정밀히 읽고, h-s 선도로 과정을 한눈에 봐요. 등압·등온·등건도선 위에서 상태점 이동이 바로 과정이에요. 랭킨·재열 문제를 풀 때 선도 읽기 습관이 점수로 이어져요. 상태점을 옮기며 표 값과 선도 좌표를 맞춰 봐요.

증기 상태를 읽는 두 도구

증기의 상태량은 두 가지로 찾습니다. 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 읽어 실무에서 애용됩니다.

👀 왜 몰리에 선도(h-s)인가

①세로축 h, 가로축 s 이므로 터빈 일 = 세로 낙차로 직독

②단열(등엔트로피) 팽창은 수직 아래 직선으로 그려진다

③포화선을 경계로 위는 과열증기, 아래는 습증기 영역

선도 위 상태점 읽기 훈련

엔트로피 s6.5 kJ/kg·K

과열도(포화선 위로)200 kJ/kg

📏 선도에서 값을 읽는 순서

①먼저 상태가 포화선 위(과열)인지 아래(습증기)인지 판별

②등압선과 등온선의 교점으로 과열증기 상태를 특정

③습증기는 등압선과 등건도선(x)의 교점으로 특정

④교점에서 수직·수평으로 내려 h와 s를 읽는다

증기표 보간의 기본

표 사이 선형 보간

y = y₁ + (y₂ - y₁)·x - x₁x₂ - x₁

표에 없는 압력·온도의 값 추정

습증기 상태량

φ = φ_f + x(φ_g - φ_f)

h, v, s, u 모두 건도 x로 보간

💡 증기표는 두 종류

①포화증기표: 압력(또는 온도) 하나로 hf, hg, vf, vg 등을 준다

②과열증기표: 압력과 온도 두 값으로 h, v, s 를 준다

③표에 없는 값은 이웃한 두 값으로 선형 보간한다

핵심 정리와 시험 포인트

🎯 시험 포인트

①몰리에 선도 = h-s 선도, 세로 낙차가 곧 터빈 일

②단열(가역) 팽창 = 등엔트로피 = 몰리에 선도에서 수직 하강

③포화선 위쪽은 과열증기, 아래쪽은 습증기(등건도선 존재)

④과열증기표는 압력·온도 두 값이 있어야 상태가 정해진다

⑤표에 없는 값은 이웃 두 값으로 선형 보간

📝 대표 기출문제

①[기출유형] 몰리에 선도의 세로축과 가로축은? (답: 세로 엔탈피 h, 가로 엔트로피 s)

②[기출유형] 100℃에서 hf=419, hg=2676 일 때 x=0.8 엔탈피는? (답: 419 + 0.8×2257 = 2224.6 kJ/kg)

③[기출유형] 단열 가역 팽창은 선도에서 어떤 선인가? (답: 등엔트로피, 수직선)