어느 이상기체가 압력 10kgf/cm 2 에서 체적이 0.1m 3 이었다. 등온과정을 통해 체적이 3배로 될 때 기체가 외부로부터 받은 열량은 약 몇 kcal인가?

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1[가스기능장 필기] 20년 2회차

어느 이상기체가 압력 10kgf/cm² 에서 체적이 0.1m³ 이었다. 등온과정을 통해 체적이 3배로 될 때 기체가 외부로부터 받은 열량은 약 몇 kcal인가?

35.7

30.9

25.7

10.9

해설

등온과정에서는 내부에너지 변화가 0이므로 외부에서 받은 열량이 그대로 팽창일과 같다.
 $Q=W=P_1V_1\ln\dfrac{V_2}{V_1}$ 
 $=10\times10^{4}\times 0.1\times \ln 3\fallingdotseq 10986\ \mathrm{kgf\cdot m}$ 
 $Q=\dfrac{10986}{427}\fallingdotseq 25.7\ \mathrm{kcal}$ 
압력 10 kgf/cm²를 10×10⁴ kgf/m²로 환산하고 일의 열당량 427 kgf·m/kcal를 적용하면 약 25.7 kcal가 된다.

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