계 내에 이상기체(기체상수 : 0.35kJ/kgㆍK, 정압비열 : 0.… | [에너지관리산업기사 필기] 2021년 기출복원 모의고사 2회 기출문제 상세 페이지

전 과정에서 이 기체에 전달된 전열량은 약 2503 kJ이다.
첫 번째 과정은 정압 하에서 부피가 2배가 되는 팽창이므로, 압력이 일정하면 온도도 부피에 비례해 2배가 된다. 초기온도 $T_1=323\ \mathrm{K}$이므로 $T_2=646\ \mathrm{K}$이고, 정압비열을 사용하면 $Q_1=mc_p(T_2-T_1)=5\times0.75\times323\approx1211\ \mathrm{kJ}$이다.
두 번째 과정은 정적 하에서 압력이 2배가 되는 과정이므로 온도도 다시 2배가 되어 $T_3=1292\ \mathrm{K}$이며, 정적비열 $c_v=c_p-R=0.75-0.35=0.40\ \mathrm{kJ/(kg\cdot K)}$을 사용하면 $Q_2=mc_v(T_3-T_2)=5\times0.40\times646\approx1292\ \mathrm{kJ}$이다.
따라서 $Q_1+Q_2\approx1211+1292\approx2503\ \mathrm{kJ}$이 된다.