피스톤-실린더 내부에 존재하는 온도 150℃, 압력 0.5MPa의 공기… | [일반기계기사 필기] 22년 2회차 기출문제 상세 페이지

정압(등압) 과정에서 기체가 한 일은 $W = P(V_2 - V_1) = mR(T_2 - T_1)$이다. 먼저 초기 온도를 절대온도로 변환하면 $T_1 = 150 + 273 = 423\text{ K}$이다. 등압 과정에서 체적이 2배 늘어나므로 $\frac{V_2}{V_1} = 2$이고, 이상기체 상태방정식 $\frac{V_2}{V_1} = \frac{T_2}{T_1}$에서 $T_2 = 2 \times 423 = 846\text{ K}$이다. 따라서 일은 $W = mR(T_2 - T_1) = 0.2 \times 0.287 \times (846 - 423) = 0.2 \times 0.287 \times 423 = 24.26\text{ kJ} \approx 24.3\text{ kJ}$이다.