공기압축기가 100kPa, 20℃, 0.8m 3 인 1kg의 공기를 1MPa 까지 가역 등온과정으로 압축할 때 압축기의 소요일(kJ)은?

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1[에너지관리산업기사 필기] 17년 3회차

공기압축기가 100kPa, 20℃, 0.8m³ 인 1kg의 공기를 1MPa 까지 가역 등온과정으로 압축할 때 압축기의 소요일(kJ)은?

해설

가역 등온압축이므로 압축기의 소요일은 이상기체 등온 일량 공식으로 구한다.
 $W = P_1 V_1 \ln\dfrac{P_2}{P_1} = 100\ \mathrm{kPa} \times 0.8\ \mathrm{m^3} \times \ln\dfrac{1000}{100} = 80 \times 2.303 \approx 184\ \mathrm{kJ}$ 
등온과정에서는  $P_1V_1 = P_2V_2$ 가 성립하므로 압력비 대신 부피비를 이용해도 같은 결과를 얻으며, 계산된 184kJ이 압축기에 필요한 소요일이다.

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