그림과 같이 실린더 내의 공기가 상태 1에서 상태 2로 변화할 때 공기… | [공조냉동기계기사 필기] 19년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[공조냉동기계기사 필기] 19년 2회차

그림과 같이 실린더 내의 공기가 상태 1에서 상태 2로 변화할 때 공기가 한 일은? (단, P는 압력, V는 부피를 나타낸다.)

30 kJ

60 kJ

3000 kJ

6000 kJ

해설

선도에서 상태 1은  $P = 300\ \mathrm{kPa}$ ,  $V_1 = 10\ \mathrm{m^3}$  이고 상태 2는 같은  $300\ \mathrm{kPa}$  에서  $V_2 = 30\ \mathrm{m^3}$  이다. 두 점을 잇는 선이 수평선이므로 압력이 변하지 않는 정압(등압) 팽창이다.
정압과정에서 기체가 한 일은 그 수평선 아래 직사각형의 면적이므로  $W = \int P\,dV = P(V_2 - V_1)$  이다.
따라서  $W = 300 \times (30 - 10) = 6000\ \mathrm{kJ}$  이다. kPa과 m³을 곱하면 곧바로 kJ이 되므로 별도의 단위 환산은 필요 없다.

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