모두CBT

2.5㎏의 이상기체를 0.15MPa, 15℃에서 체적이 0.2m3가 될… | [가스기사 필기] 15년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[가스기사 필기] 15년 2회차
2.5㎏의 이상기체를 0.15MPa, 15℃에서 체적이 0.2m3가 될 때까지 등온 압축할 때 압축 후의 압력은 약 몇 MPa인가? (단, 이상기체의 Cp=0.8kJ/㎏·K, Cv=0.5kJ/㎏·K이다.)
1
0.98
2
1.09
3
1.23
4
1.37
해설

등온과정이므로 P1V1=P2V2P_1V_1=P_2V_2가 성립한다. 먼저 기체상수는 R=CpCv=0.80.5=0.3 kJ/(kgK)R=C_p-C_v=0.8-0.5=0.3\ \text{kJ/(kg}\cdot\text{K)}이고, 초기 체적은 이상기체 상태방정식으로 V1=mRTP1=2.5×0.3×2881501.44 m3V_1=\dfrac{mRT}{P_1}=\dfrac{2.5\times0.3\times288}{150}\approx1.44\ m^3이다(압력 단위 kPa 기준).

따라서 압축 후 압력은 P2=P1V1V2=0.15×1.440.21.08 MPaP_2=\dfrac{P_1V_1}{V_2}=\dfrac{0.15\times1.44}{0.2}\approx1.08\ \text{MPa}로, 약 1.1MPa 수준으로 계산된다.

내용에 오류가 있거나 최신 법령·기준과 다른 부분이 보이면 알려주세요. 확인 후 반영하겠습니다.