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온도 20℃에서 계기압력 0.183 MPa의 타이어가 고속주행으로 온도… | [일반기계기사 필기] 21년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[일반기계기사 필기] 21년 1회차
온도 20℃에서 계기압력 0.183 MPa의 타이어가 고속주행으로 온도 80℃로 상승할 때 압력은 주행 전과 비교하여 약 몇 kPa 상승하는가? (단, 타이어의 체적은 변하지 않고, 타이어 내의 공기는 이상기체로 가정하며, 대기압은 101.3 kPa 이다.)
1
37 kPa
2
58 kPa
3
286 kPa
4
445 kPa
해설

체적 일정 조건에서 이상기체의 압력 변화는 Gay-Lussac 법칙 P1/T1=P2/T2P_1/T_1 = P_2/T_2를 적용한다. 초기 절대압력은 계기압력 0.183 MPa에 대기압을 더하여 P1=183+101.3=284.3 kPaP_1 = 183 + 101.3 = 284.3 \text{ kPa}, 초기 절대온도는 T1=20+273=293 KT_1 = 20 + 273 = 293 \text{ K}, 최종 절대온도는 T2=80+273=353 KT_2 = 80 + 273 = 353 \text{ K}이다. 최종 절대압력은 P2=P1×T2T1=284.3×353293=284.3×1.205=342.6 kPaP_2 = P_1 \times \frac{T_2}{T_1} = 284.3 \times \frac{353}{293} = 284.3 \times 1.205 = 342.6 \text{ kPa}이다. 압력 상승량은 ΔP=P2P1=342.6284.3=58.3 kPa\Delta P = P_2 - P_1 = 342.6 - 284.3 = 58.3 \text{ kPa}약 58 kPa이다.

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