실린더에 밀폐된 8kg의 공기가 그림과 같이 압력 P 1 = 800kPa, 체적 V 1 = 0.27m 3 에서 P 2 = 350kPa, V 2 = 0.80m 3 으로 직선 변화하였다. 이 과정에서 공기가 한 일은 약 몇 kJ 인가?

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1[일반기계기사 필기] 21년 2회차

실린더에 밀폐된 8kg의 공기가 그림과 같이 압력 P₁ = 800kPa, 체적 V₁ = 0.27m³에서 P₂ = 350kPa, V₂ = 0.80m³ 으로 직선 변화하였다. 이 과정에서 공기가 한 일은 약 몇 kJ 인가?

해설

P-V 선도에서 직선 변화 시 일은 사다리꼴 면적으로 계산한다:  $W = \frac{P_1+P_2}{2}(V_2-V_1)$ . 대입하면  $W = \frac{800+350}{2}\times(0.80-0.27) = 575 \times 0.53 = 304.75\,kJ$ 로, 약 305 kJ이다.

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