이상기체 5kg이 350℃에서 150℃까지 “PV1.3 = 상수” 에 … | [에너지관리산업기사 필기] 17년 2회차 기출문제 상세 페이지

가스가 $PV^{1.3}=C$를 따르는 폴리트로픽 과정(지수 n=1.3)으로 350℃(623K)에서 150℃(423K)로 상태변화하므로, 이 과정의 엔트로피 변화는 폴리트로픽 비열 $c_n = c_v \dfrac{n-k}{n-1}$을 이용해 구할 수 있다.
지수 n=1.3, 비열비 k=1.4를 대입하면 $c_n = 0.653\times\dfrac{1.3-1.4}{1.3-1} \approx -0.218\ \mathrm{kJ/(kg\cdot K)}$이고, 엔트로피 변화는 $\Delta S = m c_n \ln\dfrac{T_2}{T_1} = 5\times(-0.218)\times\ln\dfrac{423}{623} \approx 0.42\ \mathrm{kJ/K}$로 계산된다.
지수 n이 비열비 k보다 작은 경우 폴리트로픽 비열이 음수가 되어, 온도가 낮아지는데도 엔트로피는 증가하는 결과가 나타난다.