실린더 내에 있는 온도 300K의 공기 1kg을 등온압축할 때 냉각된 … | [에너지관리기사 필기] 16년 3회차 기출문제 상세 페이지

등온과정에서는 내부에너지 변화가 없으므로 방출된 열량은 압축일과 크기가 같다. 이상기체의 등온일은 $W = mRT\ln\dfrac{V_2}{V_1}$이며, 압축 과정에서 계가 114kJ의 열을 방출하므로 이 일도 -114kJ이 된다.
$mRT = 1\,\mathrm{kg}\times 0.287\,\mathrm{kJ/kg\cdot K}\times 300\,\mathrm{K} = 86.1\,\mathrm{kJ}$이므로 $\ln\dfrac{V_2}{V_1} = \dfrac{-114}{86.1} \approx -1.32$, 따라서 $\dfrac{V_2}{V_1} = e^{-1.32} \approx 0.27$이다.
즉 최종 체적은 초기 체적의 약 0.27배로 압축된다.