모두CBT

P=\dfrac{RT}{V-b}의 관계식에 따르는 기체의 퓨개시티계수 … | [화공기사 필기] 15년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[화공기사 필기] 15년 3회차
P=RTVbP=\dfrac{RT}{V-b}의 관계식에 따르는 기체의 퓨개시티계수 ϕ\phi는? (단, b는 상수이다.)
1
2
3
4
해설

이 상태식에서는 ϕ=exp(bPRT)\phi=\exp\left(\dfrac{bP}{RT}\right)가 된다.

P=RTVbP=\dfrac{RT}{V-b}를 V에 대해 풀면 V=RTP+bV=\dfrac{RT}{P}+b이고, 압축인자는 Z=PVRT=1+bPRTZ=\dfrac{PV}{RT}=1+\dfrac{bP}{RT}이다.

퓨개시티계수 정의식에 넣으면
lnϕ=0PZ1PdP=0PbRTdP=bPRT\ln\phi=\int_{0}^{P}\dfrac{Z-1}{P}dP=\int_{0}^{P}\dfrac{b}{RT}dP=\dfrac{bP}{RT}
따라서 ϕ=exp(bPRT)\phi=\exp\left(\dfrac{bP}{RT}\right).

지수 안에 1이 더해진 형태는 P→0에서 φ→1이라는 조건을 어기고, 상수 b가 빠지거나 b가 P와 더해진 형태는 위 적분 결과와 맞지 않는다.

내용에 오류가 있거나 최신 법령·기준과 다른 부분이 보이면 알려주세요. 확인 후 반영하겠습니다.