주택관리사보 2차 가열기효율 · kW와 kJ/s · 제22회 46번 해설
다음 조건에 따라 계산된 전기급탕가열기의 용량(kW)은?
전기급탕가열기의 용량은 급탕에 필요한 열량을 시간당 킬로줄로 구해 3,600으로 나누어 kW로 바꾼 뒤, 가열기효율로 나누어 구한다. 제22회 주택관리사보 2차 시험 「공동주택관리실무」 46번 문제입니다. 정답은 ⑤입니다.
- ○급수온도 10℃, 급탕온도 50℃, 급탕량 150 (L/hr)
- ○물의 비중 1(kg/L), 물의 비열 4.2(kJ/kgㆍK), 가열기효율 80 %
- ○그 외의 조건은 고려하지 않는다.
- ① 7.55
- ② 7.75
- ③ 8.00
- ④ 8.25
- ⑤ 8.75
정답 ⑤
핵심 해설
전기급탕가열기의 용량은 급탕에 필요한 열량을 시간당 킬로줄로 구해 3,600으로 나누어 kW로 바꾼 뒤, 가열기효율로 나누어 구한다. 필요 열량은 150×1×4.2×(50−10)=25,200 kJ/hr이고 이는 7.0 kW이며, 효율 80 %를 반영하면 7.0÷0.8=8.75 kW가 된다. 따라서 ⑤가 정답이다.
이론 근거
물의 가열에 필요한 열량: 물을 데우는 데 필요한 열량은 질량 × 비열 × 온도차이며, 가열기 용량은 이 열량을 가열기효율로 나눈 값이다.
쉬운 설명
한 시간에 물 150 L를 10℃에서 50℃로 데우는 데 드는 열은 7 kW이다. 가열기는 넣은 전기의 80 %만 물을 데우는 데 쓰므로, 실제로 필요한 용량은 7을 0.8로 나눈 8.75 kW이다.
용어 설명
- 가열기효율
- 가열기에 공급한 에너지 중 실제로 물을 데우는 데 쓰인 비율이다. 효율이 80 %이면 필요한 열량을 0.8로 나눈 만큼 용량이 필요하다.
- kW와 kJ/s
- 1 kW는 1초에 1 kJ의 열을 내는 능력이다. 시간당 kJ를 3,600으로 나누면 kW가 된다.
계산 과정
① 급탕 열량 = 급탕량 × 비중 × 비열 × (급탕온도 − 급수온도) = 150 L/hr × 1 kg/L × 4.2 kJ/kg·K × (50 − 10) K = 25,200 kJ/hr ② kW로 환산: 25,200 kJ/hr ÷ 3,600 s/hr = 7.0 kW ③ 가열기효율 반영: 7.0 ÷ 0.8 = 8.75 kW
선택지별 해설
- ① 계산값 8.75 kW와 다르다.
- ② 계산값 8.75 kW와 다르다.
- ③ 계산값 8.75 kW와 다르다.
- ④ 계산값 8.75 kW와 다르다.
- ⑤ 열량 7.0 kW를 효율 0.8로 나눈 8.75 kW와 같다. (정답)
출처 · 한국산업인력공단 큐넷 공개 기출문제 제22회 46번. 해설은 풀고패스가 작성했습니다.
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