압력이 100kPa인 공기를 정적과정으로 200kPa의 압력이 되었다. 그 후 정압과정으로 비체적이 1m 3 /kg에서 2m 3 /kg으로 변하였다고 할 때 이 과정 동안의 총 엔트로피의 변화량은 약 몇 kJ/(kg·K)인가? (단, 공기의 정적비열은 0.7kJ/(kg·K), 정압비열은 1.0 kJ/(kg·K))

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압력이 100kPa인 공기를 정적과정으로 200kPa의 압력이 되었다.… | [에너지관리기사 필기] 17년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[에너지관리기사 필기] 17년 3회차

압력이 100kPa인 공기를 정적과정으로 200kPa의 압력이 되었다. 그 후 정압과정으로 비체적이 1m³/kg에서 2m³/kg으로 변하였다고 할 때 이 과정 동안의 총 엔트로피의 변화량은 약 몇 kJ/(kg·K)인가? (단, 공기의 정적비열은 0.7kJ/(kg·K), 정압비열은 1.0 kJ/(kg·K))

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해설

정적과정(100→200kPa)에서는  $\dfrac{T_2}{T_1}=\dfrac{P_2}{P_1}=2$ 이므로 엔트로피 변화는  $\Delta s_1 = C_v\ln\dfrac{T_2}{T_1} = 0.7\ln2 \approx 0.485\ \mathrm{kJ/(kg\cdot K)}$ 이다.
이어지는 정압과정(비체적 1→2m³/kg)에서는  $\dfrac{T_3}{T_2}=\dfrac{v_3}{v_2}=\dfrac{2}{1}=2$ 이므로  $\Delta s_2 = C_p\ln\dfrac{T_3}{T_2} = 1.0\ln2 \approx 0.693\ \mathrm{kJ/(kg\cdot K)}$ 이다.
따라서 총 엔트로피 변화는  $\Delta s_1+\Delta s_2 \approx 0.485+0.693 \approx 1.18\ \mathrm{kJ/(kg\cdot K)}$ 가 된다.

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