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어느 내연기관에서 피스톤의 흡기과정으로 실린더 속에 0.2 kg의 기체… | [공조냉동기계기사 필기] 19년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[공조냉동기계기사 필기] 19년 1회차
어느 내연기관에서 피스톤의 흡기과정으로 실린더 속에 0.2 kg의 기체가 들어 왔다. 이것을 압축할 때 15 kJ의 일이 필요하였고, 10 kJ의 열을 방출하였다고 한다면, 이 기체 1 kg당 내부에너지의 증가량은?
1
10 kJ/kg
2
25 kJ/kg
3
35 kJ/kg
4
50 kJ/kg
해설

압축 과정에서 계에 가해진 일은 15 kJ이고 방출된 열은 10 kJ이므로, 열역학 제1법칙 ΔU=QW\Delta U = Q - W에서 계로 들어온 일은 음의 부호로 넣어 계산한다.

대입하면 ΔU=10(15)=5kJ\Delta U = -10 - (-15) = 5\,\text{kJ}이며, 기체 질량 0.2 kg으로 나누면 1 kg당 내부에너지 증가량은 50.2=25kJ/kg\dfrac{5}{0.2} = 25\,\text{kJ/kg}로 계산된다.

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