피스톤이 장치된 용기 속의 온도 T 1 [K], 압력 P 1 [Pa], 체적 V 1 [m 3 ] 의 이상기체 m[kg]이 있고, 정압과정으로 체적이 원래의 2배가 되었다. 이때 이상기체로 전달된 열량은 어떻게 나타내는가? (단, Cv 는 정적비열이다.)

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피스톤이 장치된 용기 속의 온도 T1[K], 압력 P1[Pa], 체적 … | [에너지관리기사 필기] 19년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[에너지관리기사 필기] 19년 3회차

피스톤이 장치된 용기 속의 온도 T₁[K], 압력 P₁[Pa], 체적 V₁[m³] 의 이상기체 m[kg]이 있고, 정압과정으로 체적이 원래의 2배가 되었다. 이때 이상기체로 전달된 열량은 어떻게 나타내는가? (단, Cv 는 정적비열이다.)

mCvT₁

2mCvT₁

mCvT₁ + P₁V₁

mCvT₁ + 2P₁V₁

해설

정압과정에서 가한 열량은  $Q = \Delta U + W = mC_v \Delta T + P_1(V_2 - V_1)$ 이다. 체적이 처음의 2배가 되고 압력이 일정하므로 이상기체 상태방정식에 의해 온도도 2배가 되어  $\Delta T = T_1$ 이다.
따라서 내부에너지 변화는  $mC_vT_1$ 이고, 일은  $P_1(V_2-V_1) = P_1(2V_1-V_1) = P_1V_1$ 이므로 전달된 열량은  $Q = mC_vT_1 + P_1V_1$ 이다.

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