5kg의 산소가 정압하에서 체적이 0.2m 3 에서 0.6m 3 로 증가했다. 이 때의 엔트로피의 변화량(kJ/K)은 얼마인가? (단, 산소는 이상기체이며, 정압비열은 0.92kJ/kgㆍK이다.)

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5kg의 산소가 정압하에서 체적이 0.2m3에서 0.6m3로 증가했다.… | [공조냉동기계기사 필기] 19년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[공조냉동기계기사 필기] 19년 3회차

5kg의 산소가 정압하에서 체적이 0.2m³에서 0.6m³로 증가했다. 이 때의 엔트로피의 변화량(kJ/K)은 얼마인가? (단, 산소는 이상기체이며, 정압비열은 0.92kJ/kgㆍK이다.)

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해설

정압(등압) 과정에서 이상기체는  $T_2/T_1 = V_2/V_1$ 이 성립하므로, 엔트로피 변화식  $\Delta S = mC_p\ln\dfrac{T_2}{T_1} - mR\ln\dfrac{P_2}{P_1}$ 에서 압력 항이 사라지고  $\Delta S = mC_p\ln\dfrac{V_2}{V_1}$ 로 단순화된다.
수치를 대입하면  $\Delta S = 5 \times 0.92 \times \ln\dfrac{0.6}{0.2} = 5 \times 0.92 \times \ln 3 \approx 5.05\ \text{kJ/K}$ 가 된다.

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