모두CBT

압력이 200kPa 인 이상기체 200kg이 있다. 온도를 일정하게 유… | [에너지관리산업기사 필기] 15년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[에너지관리산업기사 필기] 15년 2회차
압력이 200kPa 인 이상기체 200kg이 있다. 온도를 일정하게 유지하면서 압력을 40kPa로 변화시켰다면 엔트로피 변화량은? (단, 기체상수는 0.287kJ/kgㆍK이다)
1
40.1kJ/K
2
52.8kJ/K
3
73.1kJ/K
4
92.4kJ/K
해설

등온 과정에서 이상기체의 엔트로피 변화는 ΔS=mRlnP1P2\Delta S = mR\ln\dfrac{P_1}{P_2}로 구할 수 있다. 문제의 값을 대입하면 ΔS=200kg×0.287kJ/(kgK)×ln2004092.4kJ/K\Delta S = 200\,\mathrm{kg}\times0.287\,\mathrm{kJ/(kg{\cdot}K)}\times\ln\dfrac{200}{40} \approx 92.4\,\mathrm{kJ/K}가 되어, 압력이 5분의 1로 낮아지는 동안 엔트로피는 약 92.4kJ/K 증가한다.

온도가 일정하므로 부피 변화(팽창)에 의한 엔트로피 증가만 계산하면 되며, 압력비의 자연로그에 기체상수와 질량을 곱하는 관계식을 그대로 적용하면 위 값이 얻어진다.

내용에 오류가 있거나 최신 법령·기준과 다른 부분이 보이면 알려주세요. 확인 후 반영하겠습니다.