체적이 500cm3인 풍선에 압력 0.1MPa, 온도 288K의 공기가… | [공조냉동기계기사 필기] 19년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[공조냉동기계기사 필기] 19년 2회차

체적이 500cm³인 풍선에 압력 0.1MPa, 온도 288K의 공기가 가득 채워져 있다. 압력이 일정한 상태에서 풍선 속 공기 온도가 300K로 상승했을 때 공기에 가해진 열량은 약 얼마인가? (단, 공기는 정압비열이 1.005kJ/(kg·K), 기체상수가 0.287kJ/(kg·K) 인 이상기체로 간주한다.)

7.3 J

7.3 kJ

14.6 J

14.6 kJ

해설

먼저 이상기체 상태방정식으로 초기 질량을 구하면  $m = \dfrac{PV}{RT} = \dfrac{100\,\text{kPa} \times 0.0005\,\text{m}^3}{0.287 \times 288} \approx 6.05 \times 10^{-4}\,\text{kg}$  이다.
압력이 일정한 과정이므로 가해진 열량은  $Q = m c_p \Delta T = 6.05\times10^{-4} \times 1.005 \times (300-288)$  로 구한다.
 $Q \approx 6.05\times10^{-4} \times 1.005 \times 12 \approx 0.0073\,\text{kJ} = 7.3\,\text{J}$  로 계산된다.

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