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1[가스기사 필기] 16년 2회차

압력 0.1MPa, 체적 3m³인 273.15K의 공기가 이상적으로 단열압축되어 그 체적이 1/3 으로 감소되었다. 엔탈피 변화량은 약 몇 kJ인가? (단, 공기의 기체상수는 0.287kJ/㎏·K, 비열비는 1.4이다.)

해설

단열과정에서  $\dfrac{T_2}{T_1}=\left(\dfrac{V_1}{V_2}\right)^{k-1}=3^{0.4}\approx1.55$ 이며,  $T_1=273.15K$ 이므로  $T_2\approx424K$ 이다.
이상기체 상태방정식으로 질량을 구하면  $m=\dfrac{P_1V_1}{RT_1}=\dfrac{100\times3}{0.287\times273.15}\approx3.83\,kg$ 이다.
정압비열은  $c_p=\dfrac{kR}{k-1}=\dfrac{1.4\times0.287}{0.4}\approx1.005\,kJ/kg\cdot K$ 이므로 엔탈피 변화량은  $\Delta H=mc_p(T_2-T_1)\approx3.83\times1.005\times(424-273.15)\approx580\,kJ$ 로 계산된다.

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