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1atm, 15℃ 공기를 0.5atm 까지 단열팽창 시키면 그때 온도는… | [가스기사 필기] 19년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[가스기사 필기] 19년 1회차
1atm, 15℃ 공기를 0.5atm 까지 단열팽창 시키면 그때 온도는 몇 ℃ 인가? (단, 공기의 CP/CV = 1.4 이다.)
1
-18.7 ℃
2
-20.5 ℃
3
-28.5 ℃
4
-36.7 ℃
해설

가역단열(등엔트로피) 과정에서는 T2T1=(P2P1)k1k\dfrac{T_2}{T_1}=\left(\dfrac{P_2}{P_1}\right)^{\frac{k-1}{k}} 관계가 성립한다. 여기서 T1=15+273=288T_1=15+273=288 K, P2P1=0.5\dfrac{P_2}{P_1}=0.5, k=1.4k=1.4이다.

지수는 k1k=0.41.40.2857\dfrac{k-1}{k}=\dfrac{0.4}{1.4}\approx0.2857이므로, T2=288×0.50.2857288×0.820236.2T_2=288\times0.5^{0.2857}\approx288\times0.820\approx236.2 K이다.

섭씨로 환산하면 T2236.227336.7T_2\approx236.2-273\approx-36.7℃로 계산된다.

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