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압력이 일정하게 유지되는 상태에서 이상기체를 27℃에서 267℃까지 가… | [소방설비기사(기계) 필기] 23년 4회차 기출문제 상세 페이지

1[소방설비기사(기계) 필기] 23년 4회차

압력이 일정하게 유지되는 상태에서 이상기체를 27℃에서 267℃까지 가열하였다. 가열한 뒤의 부피는 처음 부피의 몇 배가 되는가?

1

0.56

2

0.8

3

1.8

4

9.9

해설

압력이 일정한 정압변화이므로 이상기체는 샤를의 법칙 V1T1=V2T2\dfrac{V_{1}}{T_{1}}=\dfrac{V_{2}}{T_{2}} 를 따르며, 부피비는 절대온도비와 같다. 따라서 V2V1=T2T1\dfrac{V_{2}}{V_{1}}=\dfrac{T_{2}}{T_{1}} 이다.

온도를 절대온도로 환산하면 T1=27+273=300 KT_{1}=27+273=300\,\text{K} , T2=267+273=540 KT_{2}=267+273=540\,\text{K} 이다. 그러므로 V2V1=540300=1.8\dfrac{V_{2}}{V_{1}}=\dfrac{540}{300}=1.8 이 되어 가열 후의 부피는 처음 부피의 1.8배이다.

섭씨온도를 그대로 대입해 26727≈9.9\dfrac{267}{27}\approx9.9 로 구하거나 온도비를 뒤집어 300540≈0.56\dfrac{300}{540}\approx0.56 으로 구하면 잘못된 값이 나온다. 또한 1.8배는 처음 부피의 0.8배만큼 늘어난 것이므로, 증가분 0.8과 최종 배수 1.8을 구분해야 한다.

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