초기상태의 절대온도와 체적이 각각 T 1 , v 1 인 이상기체 1kg을 압력 P인 정압상태로 가열하여 온도를 4T 1 까지 상승시킨다. 이 때 이상기체가 한 일은 얼마인가?

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1[소방설비산업기사(기계분야) 필기] 17년 3회차

초기상태의 절대온도와 체적이 각각 T₁, v₁인 이상기체 1kg을 압력 P인 정압상태로 가열하여 온도를 4T₁까지 상승시킨다. 이 때 이상기체가 한 일은 얼마인가?

Pv₁

2Pv₁

3Pv₁

4Pv₁

해설

정압(등압) 과정에서 이상기체가 외부에 한 일은  $W=P(V_2-V_1)$ 이다. 등압 과정에서는 이상기체 상태방정식에 의해 부피와 절대온도가 비례하므로, 온도가  $T_1$ 에서  $4T_1$ 로 4배가 되면 부피도  $v_2=4v_1$ 로 4배가 된다.
따라서 일은  $W=P(4v_1-v_1)=3Pv_1$ 로 계산된다.

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