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1[7급 국가직 화공열역학] 26년 1회차
이상기체가 닫힌계에서 가역 단열과정을 통해 온도는 2배가 되고 압력은 16배가 될 때, 정압비열정적비열\frac{\text{정압비열}}{\text{정적비열}}은?
1
43\frac{4}{3}
2
85\frac{8}{5}
3
83\frac{8}{3}
4
165\frac{16}{5}
해설

가역 단열 관계식에서 γ−1γ=14\dfrac{\gamma-1}{\gamma} = \dfrac{1}{4}이므로 비열비는 43\dfrac{4}{3}이다.

관계식: T2T1=(P2P1)(γ−1)/γ\dfrac{T_2}{T_1} = \left(\dfrac{P_2}{P_1}\right)^{(\gamma-1)/\gamma}
대입: 2=16(γ−1)/γ=24(γ−1)/γ2 = 16^{(\gamma-1)/\gamma} = 2^{4(\gamma-1)/\gamma} → 4(γ−1)γ=1\dfrac{4(\gamma-1)}{\gamma} = 1 → γ=43\gamma = \dfrac{4}{3}

  • 85\dfrac{8}{5}이면 지수가 38\dfrac{3}{8}이 되어 온도가 21.52^{1.5}배로 오른다.
  • 83\dfrac{8}{3}이면 지수가 58\dfrac{5}{8}이 되어 온도가 22.52^{2.5}배가 된다.
  • 165\dfrac{16}{5}이면 지수가 1116\dfrac{11}{16}이 되어 온도가 22.752^{2.75}배가 된다.

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