피스톤이 설치된 용기 속에서 1kg의 공기가 일정온도 50℃에서 처음 체적의 5배로 상세 페이지

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1[소방설비기사(기계) 필기] 21년 1회차

피스톤이 설치된 용기 속에서 1kg의 공기가 일정온도 50℃에서 처음 체적의 5배로 팽창되었다면 이 때 전달된 열량(kJ)은 얼마인가? (단, 공기의 기체상수는 0.287kJ/(kg·K)이다.)

240.3

149.2

215.8

170.6

해설

등온과정이므로 내부에너지 변화가 0이고, 열역학 제1법칙에 의해 전달열량은 계가 한 일과 같다( $Q = W$ ).
등온팽창 일은  $W = mRT \ln \dfrac{V_2}{V_1}$ 이며,  $T = 50 + 273 = 323$  K, 체적비는 5배이다.
대입하면  $W = 1 \times 0.287 \times 323 \times \ln 5 = 92.7 \times 1.609 \fallingdotseq 149.2$  kJ이다.
따라서 ② 149.2가 정답이다.

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