압력이 0.1MPa, 체적이 3m3인 273.15K의 공기가 이상적으로… | [가스산업기사 필기] 17년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[가스산업기사 필기] 17년 2회차

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

해설

이상기체 상태방정식으로 질량을 구하면  $m=\dfrac{P_1V_1}{RT_1}=\dfrac{100\times3}{0.287\times273.15}=3.83\ \mathrm{kg}$ 이다.
단열압축(등엔트로피)에서  $T_2=T_1\left(\dfrac{V_1}{V_2}\right)^{k-1}=273.15\times3^{0.4}=423.9\ \mathrm{K}$ 이고,  $C_p=\dfrac{kR}{k-1}=\dfrac{1.4\times0.287}{0.4}=1.005\ \mathrm{kJ/kg\cdot K}$ 이다.
따라서 엔탈피 변화량은  $\Delta H=mC_p(T_2-T_1)=3.83\times1.005\times150.7\approx580\ \mathrm{kJ}$ 이다.

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