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1[공조냉동기계기사 필기] 19년 2회차

어떤 시스템에서 공기가 초기에 290K에서 330K로 변화하였고, 이 때 압력은 200kPa에서 600kPa로 변화하였다. 이 때 단위 질량당 엔트로피 변화는 약 몇 kJ/(kg·K)인가? (단, 공기는 정압비열이 1.006 kJ/(kg·K)이고, 기체상수가 0.287 kJ/(kg·K)인 이상기체로 간주한다.)

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해설

이상기체의 비엔트로피 변화는 정압비열과 온도비, 기체상수와 압력비를 이용한 식  $\Delta s = c_p \ln\dfrac{T_2}{T_1} - R \ln\dfrac{P_2}{P_1}$  로 구할 수 있다.
 $\Delta s = 1.006 \ln\dfrac{330}{290} - 0.287 \ln\dfrac{600}{200} \approx 1.006 \times 0.1292 - 0.287 \times 1.0986$ 
 $\Delta s \approx 0.130 - 0.315 \approx -0.185\,\text{kJ/(kg}\cdot\text{K)}$  로 계산되어, 압력 상승의 영향이 온도 상승의 영향보다 커서 엔트로피는 감소한다.

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