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1[소방설비기사-기계] 알아두면 좋은 기출 · 과거 정규시험 2회 이상 (110)

출제 21-3/18-1

초기 상태에서 압력 100kPa, 온도 15℃인 공기가 있다. 공기의 부피가 초기 부피의 1/20이 될 때까지 가역단열 압축할 때 압축 후의 온도는 약 몇 ℃인가? (단, 공기의 비열비는 1.4이다.)

682

912

348

해설

가역단열(등엔트로피) 과정의 온도-부피 관계는  $\dfrac{T_2}{T_1}=\left(\dfrac{V_1}{V_2}\right)^{k-1}$  이다. 초기온도  $T_1=15+273=288$  K, 부피비  $V_1/V_2=20$  ,  $k=1.4$  이므로  $T_2=288\times 20^{0.4}=288\times 3.314=954.6$  K이다. 따라서  $954.6-273=681.6$  ℃, 즉 압축 후의 온도는 약 682℃이다. 단열압축은 외부와 열교환 없이 압축일이 전부 내부에너지로 전환되므로 온도가 크게 상승한다.

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