주택관리사보 1차 비열 · 보일러 열효율 · 제20회 106번 해설

핵심 해설

먼저 가열에 드는 열량을 구하면 1,000 kg/h × 4.2 kJ/kg·K × (87 − 10) K = 323,400 kJ/h이고, 이는 77,000 kcal/h이다. 보일러 열효율이 70 %이므로 가스가 내야 할 열량은 77,000 ÷ 0.7 = 110,000 kcal/h이며, 발열량 11,000 kcal/Nm³로 나누면 10 m³/h가 된다. 따라서 ③이 답이다.

이론 근거

현열 가열 열량식: Q = 질량 × 비열 × 온도차이며, 연료량은 이를 기기 효율과 연료 발열량으로 나누어 구한다

쉬운 설명

물을 데우는 데 실제로 든 열을 먼저 구하고, 보일러가 열의 70 %만 물에 전해 주므로 그 열을 0.7로 나누어 가스가 내야 할 열을 구한다. 마지막으로 가스 1 m³가 내는 열로 나누면 몇 m³가 필요한지 나온다.

용어 설명

비열

물질 1 kg의 온도를 1 K 올리는 데 필요한 열량. 물은 약 4.2 kJ/kg·K다

보일러 열효율

연료가 낸 열 가운데 실제로 물에 전달된 열의 비율

발열량

연료 단위량이 완전연소할 때 내는 열량. 여기서는 가스 1 Nm³당 11,000 kcal다

계산 과정

가열 열량 Q = 질량유량 × 비열 × 온도차 Q = 1,000 kg/h × 4.2 kJ/kg·K × (87 − 10) K = 323,400 kJ/h 1 kcal = 4.2 kJ로 환산하면 Q = 323,400 ÷ 4.2 = 77,000 kcal/h 보일러 열효율 70 %를 반영한 공급 열량 = 77,000 ÷ 0.7 = 110,000 kcal/h 가스량 = 110,000 kcal/h ÷ 11,000 kcal/Nm³ = 10 m³/h

선택지별 해설

• ① 5 m³/h는 필요한 열량의 절반에 해당하여 물을 87 ℃까지 올릴 수 없다.
• ② 7 m³/h는 열효율 70 %를 반영하지 않고 77,000 kcal/h를 그대로 발열량으로 나눈 값이다.
• ③ 77,000 kcal/h를 열효율 0.7로 나눈 110,000 kcal/h를 발열량 11,000 kcal/Nm³로 나누면 10 m³/h다.(정답)
• ④ 15 m³/h는 계산값의 1.5배로, 필요한 열량보다 과다하다.
• ⑤ 18 m³/h는 계산값의 약 1.8배로, 필요한 열량보다 과다하다.

암기팁

열량 구하고 → 효율로 나누고 → 발열량으로 나눈다