네, 안녕하세요~

(결론) 

22년 2회 14번 (1) 항은 비열식에서 체적유량식을 활용하여 체적풍량을 구하는 문제로 풀이하였고

(3)항은 주어진 엔탈피식으로 하여 엔탈피는kJ/kg으로 1kg의 질량이 갖고 있는 에너지 이므로

(1)에서 구한 체적을 다시 질량으로 환산하여 엔탈피식에 적용해야 되기 때문에 체적에 밀도를 다시 곱하게 됩니다. 

따라서 (1)번 식에서 밀도를 적용하였다고 (3)식에 밀도를 또 적용하면 안되는 것이 아니라

각 문제마다 비열식과 엔탈피식 그리고 질량과 체적과의 관계로 문제를 풀어가야 합니다.

알고 계신 내용이지만 헷갈려 하시는 것 같아 처음부터 정리해 드리겠습니다.

우선

1) 비열(C)[kJ/kg K]은 어떤 물질 1 kg이 1K(℃) 변화될 때 필요한 열량입니다.

열량은 어떤 물질의 비열에 질량(kg)과 온도차에(K or ℃) 비례하며

이를 식으로 하여 비열식 또는 현열식이라 하고 다음과 같이 정의 합니다.

열량q (kJ)= m C dt (질량(kg)×비열×온도차(K))

 여기서 질량이 시간 함수를 갖게 되면 열량도 같은 시간함수를 갖게 되며 문제 풀때 이 시간함수를 항상 같게 해야 합니다.

2)  h 엔탈피는 kJ/kg 어떤 물질 1kg의 에너지 변화 이고 질량에 비례하므로 

 열량 q=m dh 가 됩니다.

3) 비열식을 다음과 같이 이항하여 m=q/C dt 가 되면 시간당 질량 유량을 구할 수 있고

 열량 q가 kJ/s 이면 질량유량은 kg/s 가 되고 kJ/h이면 kg/h 가 됩니다.  

 여기서 기억해야 하는 부분은 비열은 질량 비열이라는 것이고 질량에 비례한다 입니다. (엔탈피식도 마찬가지로 질량이 기준입니다.)

따라서 체적 유량이 나오게 되면 체적을 질량으로 환산하여 열량을 구하거나 다시 이를 활용하여 열량을 통해 비열식으로 체적유량을 구할 수 있게 되는데 

다음 아래 사항을 이해하면 질량과 체적의 환산을 할 수 있습니다.

 v : 비체적 (m³/kg)은 질량 1kg이 갖는 물질의 체적 m³  

 ρ : 밀도  (kg/m³) 1m³의 체적이 갖는 질량 kg

 따라서 비체적과 밀도는 역수 관계이며 이를 이용하여 체적을 질량으로 질량을 체적으로 변환시킬 수 있습니다.

 즉, 질량에 비체적을 곱하면m[kg]×v[m³/kg]= Q[m³]질량이 소거되어 체적 m³ 이 되고 

 ★체적에 밀도를 곱하면 Q[m³]×ρ[kg/m³] = m[kg] 체적이 소거되어 질량이 됩니다. 

따라서 비열식을 다음과 같이 정의할 수 있습니다

여기서 열량 q [kJ]  또는 [W=J/s], [kW=kJ/s]

         비열 : C [kJ/kg K]

         질량 : m [kg] 또는 [kg/s, kg/h]

         온도차 : dt [K or ℃]

         풍량 : Q  [m³]  또는 [m³/s,m³/h]      

          밀도 : ρ [kg/m³]     

열량식   q=m C dt = Q ρ C dt

질량 유량식 m=q /C dt

체적 유량식 Q=q / ρ C dt   

(엔탈피식의 적용도 같습니다.)