시스템 내의 임의의 이상기체 1kg이 채워져 있다. 이 기체의 정압비열… | [일반기계기사 필기] 21년 2회차 기출문제 상세 페이지

정압과정에서 열량과 온도변화의 관계식 $Q = m \cdot C_p \cdot \Delta T$를 이용하여 최종 온도를 구한다. 주어진 값: $Q = 323 \text{ kJ}$, $m = 1 \text{ kg}$, $C_p = 1.0 \mathrm{kJ/(kg{\cdot}K)}$이므로 $323 = 1 \times 1.0 \times \Delta T$에서 $\Delta T = 323 \text{ K}$이다. 초기 온도 $T_1 = 50 + 273 = 323 \text{ K}$이므로 최종 온도는 $T_2 = 323 + 323 = 646 \text{ K}$이다. 정압과정에서 이상기체의 상태방정식 $PV = nRT$를 적용하면, 압력이 일정하므로 $\frac{V_1}{T_1} = \frac{V_2}{T_2}$이다. 따라서 $\frac{V_2}{V_1} = \frac{T_2}{T_1} = \frac{646}{323} = 2$이며, 최종 체적은 초기 체적의 2배가 된다.