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1[7급 국가직 화공열역학] 24년 1회차

300 °C, 10 Pa의 기체 A가 엔탈피의 변화 없이 오리피스를 지난다. 온도와 압력이 280 °C, 2 Pa로 감소했다면, 기체 A의 Joule-Thomson 계수[°C Pa^-1]는? (단, 기체 흐름은 정상상태이고, 해당 공정에서 Joule-Thomson 계수는 일정하다)

1.5

2.5

3.5

4.5

해설

기체 A의 Joule-Thomson 계수는  $2.5\ \mathrm{^\circ C\,Pa^{-1}}$ 이다.
정의:  $\mu_{JT}=\left(\dfrac{\partial T}{\partial P}\right)_H\approx\dfrac{\Delta T}{\Delta P}$ 
대입:  $\mu_{JT}=\dfrac{280-300}{2-10}=\dfrac{-20}{-8}$ 
결과:  $\mu_{JT}=2.5\ \mathrm{^\circ C\,Pa^{-1}}$ 
압력이 감소할 때 온도도 감소했으므로 계수는 양수이며, 이는 조름에 의한 냉각 영역임을 뜻한다.
나머지 값들은 온도차 20과 압력차 8의 비와 맞지 않는다.

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