이상기체 1mol이 그림의 b 과정(2 → 3 과정)을 따를 때 내부에… | [에너지관리기사 필기] 2025년 3회 기출복원 모의고사 기출문제 상세 페이지
1[에너지관리기사 필기] 2025년 3회 기출복원 모의고사
이상기체 1mol이 그림의 b 과정(2 → 3 과정)을 따를 때 내부에너지의 변화량은 약 몇 J 인가? (단, 정적비열은 1.5×R이고, 기체상수 R은 8.314kJ/(kmolㆍK) 이다.)
1
－333
2
－665
3
－998
4
－1662
해설
주어진 P-V 선도의 상태점은 1(70℃), 2(150℃), 3(70℃) 이며, 문제의 b 과정은 선도 위쪽의 수평선을 따라 2(150℃) → 3(70℃) 으로 진행하는 과정이다(a 는 2→1, c 는 3→1 곡선).
이상기체의 내부에너지는 온도만의 함수이므로 경로에 관계없이 ΔU = n·Cv·ΔT 로 구한다. Cv = 1.5R = 1.5 × 8.314 = 12.471 J/(mol·K) 이다(8.314 kJ/(kmol·K) = 8.314 J/(mol·K)).
따라서 ΔU = 1 mol × 12.471 × (70 − 150) = 12.471 × (−80) ≈ −998 J 이다. 온도가 내려갔으므로 내부에너지는 감소하여 음의 값이 된다.
오류나 개정된 내용이 보이면 알려주세요