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질소 10kg이 일정 압력상태에서 체적이 1.5m3에서 0.3m3으로 … | [가스기사 필기] 20년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[가스기사 필기] 20년 3회차
질소 10kg이 일정 압력상태에서 체적이 1.5m3에서 0.3m3으로 감소될 때까지 냉각되었을 때 질서의 엔트로피 변화량의 크기는 약 몇 kJ/K인가? (단, Cp는 14kJ/KgㆍK로 한다.)
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해설

정압과정에서 이상기체의 엔트로피 변화는 정압 하에서 T2/T1=V2/V1T_2/T_1 = V_2/V_1이 성립하므로 ΔS=mCplnV2V1\Delta S = m C_p \ln\dfrac{V_2}{V_1}로 구할 수 있다.

질량 10kg, Cp=14C_p=14kJ/kg·K, 부피비 V2/V1=0.3/1.5=0.2V_2/V_1 = 0.3/1.5=0.2를 대입하면 ΔS=10×14×ln(0.2)225\Delta S = 10 \times 14 \times \ln(0.2) \approx -225kJ/K로, 그 크기는 약 225kJ/K이다.

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