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온도 20℃에서 계기압력 0.183 MPa의 타이어가 고속주행으로 온도… | [공조냉동기계기사 필기] 21년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[공조냉동기계기사 필기] 21년 1회차
온도 20℃에서 계기압력 0.183 MPa의 타이어가 고속주행으로 온도 80℃로 상승할 때 압력은 주행 전과 비교하여 약 몇 kPa 상승하는가? (단, 타이어의 체적은 변하지 않고, 타이어 내의 공기는 이상기체로 가정하며, 대기압은 101.3 kPa 이다.)
1
37 kPa
2
58 kPa
3
286 kPa
4
445 kPa
해설

체적이 일정한 밀폐 용기이므로 정적과정 관계식 P1T1=P2T2\dfrac{P_1}{T_1}=\dfrac{P_2}{T_2}을 절대압력·절대온도로 적용한다.

T1=20+273=293K, T2=80+273=353KT_1=20+273=293\,K,\ T_2=80+273=353\,K이고, 초기 절대압력은 P1=183+101.3=284.3 kPaP_1=183+101.3=284.3\ \text{kPa}이다. P2=P1×T2T1=284.3×353293342.6 kPaP_2 = P_1 \times \dfrac{T_2}{T_1} = 284.3 \times \dfrac{353}{293} \approx 342.6\ \text{kPa}이며, 게이지압력으로는 342.6101.3241.3 kPa342.6-101.3\approx 241.3\ \text{kPa}이다.

따라서 압력 상승분은 241.318358 kPa241.3-183 \approx 58\ \text{kPa}이다.

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