마찰이 없는 피스톤이 끼워진 실린더가 있다. 이 실린더 내 공기의 초기 압력은 500kPa이며 초기체적은 0.05m 3 이다. 실린더를 가열하였더니 실린더내 공기가 열손실 없이 체적이 0.1m 3 으로 증가되었다. 이 과정에서 공기가 행한 일은 몇kJ인가? (단, 압력은 변하지 않았다.)

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마찰이 없는 피스톤이 끼워진 실린더가 있다. 이 실린더 내 공기의 초기… | [일반기계기사 필기] 21년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[일반기계기사 필기] 21년 3회차

마찰이 없는 피스톤이 끼워진 실린더가 있다. 이 실린더 내 공기의 초기 압력은 500kPa이며 초기체적은 0.05m³이다. 실린더를 가열하였더니 실린더내 공기가 열손실 없이 체적이 0.1m³으로 증가되었다. 이 과정에서 공기가 행한 일은 몇kJ인가? (단, 압력은 변하지 않았다.)

해설

압력이 일정한 과정에서 기체가 한 일은 압력과 체적 변화량의 곱이며 계산 결과는 25 kJ이다.
 $W=P\Delta V=500\times(0.1-0.05)=500\times0.05=25\ \mathrm{kJ}$

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