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1[에너지관리기사 필기] 15년 1회차

질량 m kg의 이상기체로 구성된 밀폐기가 A kJ 의 열을 받아 0.5A kJ의 일을 하였다면, 이 기체의 온도변화는 몇 K인가? (단, 이 기체의 정적비열은 C_v kJ/kgㆍK, 정압비열은 C_p kJ/kgㆍK이다.)

 $\dfrac{A}{mC_v}$

 $\dfrac{A}{mC_p}$

 $\dfrac{A}{2mC_v}$

 $\dfrac{A}{2mC_p}$

해설

밀폐계 에너지식  $Q=\Delta U+W$  를 적용한다. 받은 열  $Q=A$  kJ, 밖으로 한 일  $W=0.5A$  kJ 이므로 내부에너지 변화는  $\Delta U=A-0.5A=0.5A$  kJ 이다.
내부에너지 변화는 정적비열로 계산한다.  $\Delta U=m\,C_v\,\Delta T$  에 대입하면  $\Delta T=\dfrac{0.5A}{mC_v}=\dfrac{A}{2mC_v}$  K 가 된다.
정압비열  $C_p$  는 엔탈피 변화  $\Delta H=mC_p\Delta T$  에 쓰는 값이라 이 문제의 내부에너지 계산에는 쓰지 않는다. 또 일로 빠져나간 0.5A를 빼지 않고 A 전부를 온도 상승에 쓴 것으로 보면 온도변화가 두 배로 과대평가된다.

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