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1[국회직 9급 기계일반] 16년 1회차
압축기로 100 kPa, 300 K의 기체가 흡입된 후 400 kPa, 600 K로 압축되었다. 이 기체가 100 kPa, 300 K의 상태로 흡입되어 900 kPa으로 압축된다면 이때 온도(K)로 옳은 것은? (단, 기체는 이상기체이고 비열비는 두 경우에 같고 압축과정은 가역 단열과정이라고 가정한다.)
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해설

900 kPa까지 압축했을 때의 온도는 900 K900\ \mathrm{K}이다.

이상기체의 가역 단열과정 관계식을 쓴다.
T2T1=(P2P1)k−1k\dfrac{T_2}{T_1}=\left(\dfrac{P_2}{P_1}\right)^{\frac{k-1}{k}}

첫 번째 압축에서 지수를 구한다.
600300=(400100)k−1k\dfrac{600}{300}=\left(\dfrac{400}{100}\right)^{\frac{k-1}{k}}, 즉 2=4k−1k2=4^{\frac{k-1}{k}}이므로 k−1k=12\dfrac{k-1}{k}=\dfrac{1}{2}

같은 지수를 두 번째 압축에 대입한다.
T2=300×(900100)12=300×3=900 KT_2=300\times\left(\dfrac{900}{100}\right)^{\frac{1}{2}}=300\times3=900\ \mathrm{K}

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