주택관리사보 1차 비열 · 보일러 효율 · 제24회 63번 해설
가스보일러로 20℃의 물 3,000 kg을 90℃로 올리기 위해 필요한 최소 가스량(m³) 은? (단, 가스발열량은 40,000 kJ/m³, 보일러 효율은 90 %로 가정하고, 물의 비열은 4.2 kJ/kg·K로 한다.)
물을 데우는 데 필요한 열량은 질량 × 비열 × 온도차로 구하고, 보일러 효율만큼만 가스 열이 물에 전해지므로 필요한 가스량은 필요열량 ÷ (가스발열량 × 효율)이다. 제24회 주택관리사보 1차 시험 「공동주택시설개론」 63번 문제입니다. 정답은 ③입니다.
- ① 19.60
- ② 22.05
- ③ 24.50
- ④ 25.25
- ⑤ 26.70
정답 ③
핵심 해설
물을 데우는 데 필요한 열량은 질량 × 비열 × 온도차로 구하고, 보일러 효율만큼만 가스 열이 물에 전해지므로 필요한 가스량은 필요열량 ÷ (가스발열량 × 효율)이다. 3,000 × 4.2 × 70 = 882,000 kJ이고, 882,000 ÷ (40,000 × 0.9) = 24.5 m³이다.
이론 근거
현열 계산: Q = m·c·Δt. 연료 소비량 = Q ÷ (발열량 × 효율).
쉬운 설명
물이 받아야 할 열을 먼저 구하고, 가스 1 m³가 실제로 물에 넘겨주는 열(발열량의 90%)로 나누면 가스가 몇 m³ 필요한지 나온다.
용어 설명
- 비열
- 물질 1 kg의 온도를 1℃(1 K) 올리는 데 필요한 열량. 물은 약 4.2 kJ/kg·K.
- 보일러 효율
- 연료가 낸 열 가운데 실제로 물에 전해진 열의 비율.
- 가스발열량
- 가스 1 m³가 완전히 탈 때 내는 열량.
계산 과정
필요열량 Q = m × c × Δt = 3,000 kg × 4.2 kJ/kg·K × (90 − 20) K = 882,000 kJ 가스 1 m³당 물에 전해지는 열 = 40,000 kJ/m³ × 0.9 = 36,000 kJ/m³ 필요 가스량 = 882,000 ÷ 36,000 = 24.5 m³
선택지별 해설
- ① 필요 가스량은 24.5 m³다. 19.60은 이 계산으로 나오지 않는 값이다.
- ② 22.05는 보일러 효율을 빼고 882,000 ÷ 40,000으로 나눈 값이다. 효율 90%만큼만 물에 전해지므로 가스가 더 필요하다.
- ③ 882,000 kJ ÷ (40,000 × 0.9) kJ/m³ = 24.5 m³이다.(정답)
- ④ 필요 가스량은 24.5 m³다. 25.25는 이 계산으로 나오지 않는 값이다.
- ⑤ 필요 가스량은 24.5 m³다. 26.70은 이 계산으로 나오지 않는 값이다.
암기팁
가스량 = m·c·Δt ÷ (발열량 × 효율) — 효율은 분모로 간다.
출처 · 한국산업인력공단 큐넷 공개 기출문제 제24회 63번. 해설은 풀고패스가 작성했습니다.
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