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초기에 온도 T, 압력 P상태의 기체(질량 m)가 들어있는 견고한 용기… | [공조냉동기계기사 필기] 17년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[공조냉동기계기사 필기] 17년 3회차
초기에 온도 T, 압력 P상태의 기체(질량 m)가 들어있는 견고한 용기에 같은 기체를 추가로 주입하여 최종적으로 질량 3m, 온도 2T 상태가 되었다. 이 때 최종 상태에서의 압력은? (단, 기체는 이상기체이고, 온도는 절대온도를 나타낸다.)
1
6P
2
3P
3
2P
4
3P2\dfrac{3P}{2}
해설

이상기체 상태방정식 PV=mRTPV = mRT에서 용기 체적이 일정하므로 PmTP \propto mT의 관계가 성립한다.

초기 상태를 P=mRTVP = \dfrac{mRT}{V}라 하면, 질량이 3m, 온도가 2T가 된 최종 상태의 압력은 P=3mR2TV=6×mRTV=6PP' = \dfrac{3m \cdot R \cdot 2T}{V} = 6 \times \dfrac{mRT}{V} = 6P이다.

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