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온도가 20℃이고, 압력이 100kPa인 공기를 가역단열 과정으로 압축… | [소방설비산업기사(기계분야) 필기] 19년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[소방설비산업기사(기계분야) 필기] 19년 3회차
온도가 20℃이고, 압력이 100kPa인 공기를 가역단열 과정으로 압축하여 체적을 30%로 줄였을 때의 압력(KPa)은? (단, 공기의 비열비는 1.4이다.)
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263.9
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324.5
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403.5
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539.5
해설

가역단열(등엔트로피) 과정에서는 PVk=constP V^{k} = \text{const}가 성립하므로, P2=P1(V1V2)kP_2 = P_1 \left(\dfrac{V_1}{V_2}\right)^{k}로 구한다.

체적이 30%로 줄었으므로 V1/V23.333V_1/V_2 \approx 3.333이고, 비열비 k=1.4k=1.4를 대입하면 P2=100×3.3331.4100×5.395539.5 kPaP_2 = 100 \times 3.333^{1.4} \approx 100 \times 5.395 \approx 539.5\ \text{kPa}로 계산된다.

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