질량 m[kg]의 어떤 기체로 구성된 밀폐계가 Q[kJ]의 열을 받아 … | [소방설비기사(기계) 필기] 21년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[소방설비기사(기계) 필기] 21년 1회차

질량  $m[kg]$ 의 어떤 기체로 구성된 밀폐계가  $Q[kJ]$ 의 열을 받아 일을 하고, 이 기체의 온도가  $△T[{}^\circ\mathrm{C}]$  상승하였다면 이 계가 외부에 한 일  $W[kJ]$ 을 구하는 계산식으로 옳은 것은? (단, 이 기체의 정적비열은  $C_v[kJ/(kg\cdot K)]$ , 정압비열은  $C_p[kJ/kg\cdot K)]$ 이다.)

 $W=Q-mC_v△T$

 $W=Q+mC_p△T$

 $W=Q-mC_p△T$

 $W=Q+mC_v△T$

해설

밀폐계(비유동계)의 열역학 제1법칙은 $Q = \Delta U + W$ 이다. 내부에너지 변화는 과정에 관계없이 정적비열 로 계산하므로 $\Delta U = m C_v \Delta T$ 이다. 따라서 $W = Q - m C_v \Delta T$ 가 되어 이 계가 외부에 한 일을 구하는 계산식은 $W=Q-mC_v△T$ 이다. $W=Q-mC_p△T$ 의 정압비열은 개방계(유동계)의 엔탈피 변화에 쓰이는 값이므로 옳지 않다.

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