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1[소방설비기사-기계] 자주 나오는 문제 · 최근 10회 중 2·3회 (140)

출제 25-3/22-4/21-2

질량이 5kg인 공기(이상기체)가 온도 333K로 일정하게 유지되면서 체적이 10배가 되었다. 이 계(system)가 한 일[kJ]은? (단, 공기의 기체상수는 287J/kg·K이다)

1

1100

2

4779

3

478

4

220

해설

이상기체의 등온과정에서 계가 한 일은 W=mRTln⁡V2V1W=mRT\ln\dfrac{V_2}{V_1} 이다. W=5×287×333×ln⁡10=477,855×2.3026≈1.10×106W=5\times 287\times 333\times \ln 10=477{,}855\times 2.3026\approx 1.10\times10^{6} J이다. 따라서 이 계가 한 일은 약 1100 kJ이며, 4779는 ln⁡10\ln 10 대신 체적비 10을 그대로 곱한 오답 유형이다.

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