피스톤-실린더 시스템에 100kPa의 압력을 갖는 1kg의 공기가 들어있다. 초기 체적은 0.5m 3 이고, 이 시스템에 온도가 일정한 상태에서 열을 가하여 부피가 1.0m 3 이 되었다. 이 과정 중 전달된 에너지는 약 몇 kJ인가?

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피스톤-실린더 시스템에 100kPa의 압력을 갖는 1kg의 공기가 들어… | [공조냉동기계기사 필기] 17년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[공조냉동기계기사 필기] 17년 1회차

피스톤-실린더 시스템에 100kPa의 압력을 갖는 1kg의 공기가 들어있다. 초기 체적은 0.5m³이고, 이 시스템에 온도가 일정한 상태에서 열을 가하여 부피가 1.0m³이 되었다. 이 과정 중 전달된 에너지는 약 몇 kJ인가?

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해설

등온과정에서 이상기체가 주고받는 열량과 일량은 같으며,  $W = P_1 V_1 \ln\dfrac{V_2}{V_1}$ 로 구한다.
압력 100kPa, 초기체적 0.5m³, 최종체적 1.0m³를 대입하면  $W = 100 \times 0.5 \times \ln(2) \approx 34.7$ kJ로 계산되며, 등온과정이므로 이 값이 전달된 에너지(열량)와 같다.

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