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온도 20℃에서 계기압력 0.183MPa의 타이어가 고속주행으로 온도 … | [공조냉동기계기사 필기] 18년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[공조냉동기계기사 필기] 18년 2회차
온도 20℃에서 계기압력 0.183MPa의 타이어가 고속주행으로 온도 80℃로 상승할 때 압력은 주행 전과 비교하여 약 몇 kPa상승하는가? (단, 타이어의 체적은 변하지 않고, 타이어 내의 공기는 이상기체로 가정한다. 그리고 대기압은 101.3kPa이다.)
1
37kPa
2
58kPa
3
286kPa
4
445kPa
해설

타이어 체적이 일정하므로 정적과정으로 보고 이상기체 상태방정식을 절대온도·절대압력 기준으로 적용한다. 초기 절대압력은 P1=183+101.3=284.3kPaP_1=183+101.3=284.3\,\text{kPa}, 초기 절대온도는 T1293.15KT_1\approx293.15\,\text{K}, 나중 절대온도는 T2353.15KT_2\approx353.15\,\text{K}이다.

정적과정에서는 P2T2=P1T1\dfrac{P_2}{T_2}=\dfrac{P_1}{T_1}이 성립하므로 P2=284.3×353.15293.15342.5kPaP_2=284.3\times\dfrac{353.15}{293.15}\approx342.5\,\text{kPa}가 되고, 계기압력으로 환산하면 약 241.2kPa가 되어 상승량은 241.218358kPa241.2-183\approx58\,\text{kPa}로 계산된다.

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