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1[에너지관리산업기사 필기] 2021년 기출복원 모의고사 2회
압력 400kPa, 체적 2m3인 공기가 가역 단열 팽창하여 100kPa로 되었다. 이 때 외부에 대한 절대 일(absolute work)은 얼마인가? (단, 공기의 비열비는 1.4이다.)
1
262kJ
2
600kJ
3
655kJ
4
832kJ
해설

외부에 대한 절대일은 약 655 kJ이다.

가역 단열과정에서는 P1V1k=P2V2kP_1V_1^{k} = P_2V_2^{k}가 성립하므로 팽창 후 체적은
V2=V1(P1P2)1/k=2×41/1.4≈5.38 m3V_2 = V_1\left(\dfrac{P_1}{P_2}\right)^{1/k} = 2\times 4^{1/1.4} \approx 5.38\,\mathrm{m^3}이다.

단열과정에서 외부에 대한 절대일은 W=P1V1−P2V2k−1W = \dfrac{P_1V_1 - P_2V_2}{k-1}로 구할 수 있으며, 값을 대입하면
W=(400×2)−(100×5.38)1.4−1≈655 kJW = \dfrac{(400\times 2) - (100\times 5.38)}{1.4-1} \approx 655\,\mathrm{kJ}가 된다.

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