피스톤이 장치된 용기 속의 온도 100℃, 압력 200 kPa, 체적 0.1m 3 의 이상기체 0.5kg이 압력이 일정한 과정으로 체적이 0.2m 3 으로 되었다. 이때 전달된 열량은 약 몇 kJ인가? (단, 이 기체의 정압비열은 5kJ/(kg·K)이다.)

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피스톤이 장치된 용기 속의 온도 100℃, 압력 200 kPa, 체적 … | [에너지관리기사 필기] 17년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[에너지관리기사 필기] 17년 2회차

피스톤이 장치된 용기 속의 온도 100℃, 압력 200 kPa, 체적 0.1m³의 이상기체 0.5kg이 압력이 일정한 과정으로 체적이 0.2m³으로 되었다. 이때 전달된 열량은 약 몇 kJ인가? (단, 이 기체의 정압비열은 5kJ/(kg·K)이다.)

해설

정압과정이므로 이상기체 상태방정식에서  $\dfrac{V_1}{T_1} = \dfrac{V_2}{T_2}$  관계를 이용해 나중 온도를 구하면,  $T_1 = 373\ \mathrm{K}$ (100℃)이고 체적이 0.1→0.2  $\mathrm{m^3}$ 로 2배가 되므로  $T_2 \approx 746\ \mathrm{K}$ , 즉  $\Delta T \approx 373\ \mathrm{K}$ 이다.
정압과정의 전달열량은  $Q = m c_p \Delta T = 0.5\ \mathrm{kg} \times 5\ \mathrm{kJ/(kg \cdot K)} \times 373\ \mathrm{K} \approx 933\ \mathrm{kJ}$ 로 계산된다.

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