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1[화공기사 필기] 18년 2회차
1kg 질소가스가 2.3atm, 367K에서 압력이 2배로 증가하는데, PV1.3 = comst. 의 폴리트로픽 공정(Polytropic process)에 따라 변화한다고 한다. 질소가스의 최종 온도는 약 얼마인가?
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360 K
2
400 K
3
430 K
4
730 K
해설

폴리트로픽 공정 PV1.3=const.PV^{1.3}=\text{const.}에서 온도와 압력의 관계는 T2T1=(P2P1)n−1n\dfrac{T_2}{T_1}=\left(\dfrac{P_2}{P_1}\right)^{\frac{n-1}{n}}이다.

T1=367 K,  P2/P1=2,  n=1.3T_1=367\,\mathrm{K},\;P_2/P_1=2,\;n=1.3을 대입하면 T2=367×20.3/1.3≈367×1.174≈430 KT_2=367\times 2^{0.3/1.3}\approx367\times1.174\approx430\,\mathrm{K}이 된다.

따라서 질소가스의 최종 온도는 약 430K이다.

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