온도 27℃, 최초 압력 100kPa인 공기 3kg을 가역단열적으로 1… | [에너지관리산업기사 필기] 16년 3회차 기출문제 상세 페이지

가역단열과정에서 최종온도는 $T_2 = T_1\left(\dfrac{P_2}{P_1}\right)^{\frac{k-1}{k}}$로 구한다. $T_1=27+273=300\,\mathrm{K}$, $P_2/P_1=10$, $k=1.4$를 대입하면 $T_2\approx300\times10^{0.286}\approx579\,\mathrm{K}$이다.
단열과정의 일은 $W=\dfrac{mR(T_1-T_2)}{k-1}$로 구해지며, $m=3\,\mathrm{kg}$, $R=0.287\,\mathrm{kJ/(kg\cdot K)}$를 대입하면 $W\approx\dfrac{3\times0.287\times(300-579)}{0.4}\approx-601\,\mathrm{kJ}$이다. 음(−)의 부호는 기체가 일을 받는(압축되는) 것을 뜻하므로, 압축에 소요된 일의 크기는 약 600kJ이다.