부피가 0.3m^3으로 일정한 용기 내의 공기 상세 페이지

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1[소방설비기사(기계) 필기] 18년 1회차

부피가  $0.3$  $m^3$ 으로 일정한 용기 내의 공기가 원래  $300$ kPa(절대압력),  $400$ K의 상태였으나, 일정 시간동안 출구가 개방되어 공기가 빠져나가  $200$ kPa(절대압력),  $350$ K의 상태가 되었다. 빠져나간 공기의 질량은 약 몇  $g$ 인가? (단, 공기는 이상기체로 가정하며 기체상수는  $287$ [J/(kg·K)]이다.)

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해설

이상기체 상태방정식  $m=\dfrac{PV}{RT}$ 로 초기와 최종 질량을 각각 구한다.
초기 질량  $m_1=\dfrac{300{,}000\times0.3}{287\times400}=0.784$ kg, 최종 질량  $m_2=\dfrac{200{,}000\times0.3}{287\times350}=0.597$ kg이다.
빠져나간 질량은  $m_1-m_2=0.784-0.597=0.187$ kg  $=187$ g으로 ①이 정답이다.

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