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1[소방설비기사(기계) 필기] 20년 1회차

-10℃, 6기압의 이산화탄소 10kg이 분사노즐에서 1기압까지 가역 단열팽창 하였다면 팽창 후의 온도는 몇 ℃가 되겠는가? (단, 이산화탄소의 비열비는 1.289이다)

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해설

가역 단열과정의 온도-압력 관계는 T2T1=(P2P1)k1k\dfrac{T_2}{T_1}=\left(\dfrac{P_2}{P_1}\right)^{\frac{k-1}{k}} 이다. T1=10+273=263T_1=-10+273=263 K, P2/P1=1/6P_2/P_1=1/6 , k1k=0.2891.289=0.2242\dfrac{k-1}{k}=\dfrac{0.289}{1.289}=0.2242 이므로 T2=263×(16)0.2242=263×0.669176T_2=263\times\left(\dfrac{1}{6}\right)^{0.2242}=263\times 0.669\approx 176 K이다. 따라서 17627397176-273\approx -97 ℃이므로 팽창 후의 온도는 약 -97℃가 된다. 질량 10 kg은 온도 계산에 관여하지 않는 조건이다.

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