기체가 0.3MPa로 일정한 압력 하에 8m 3 에서 4m 3 까지 마찰없이 압축되면서 동시에 500kJ의 열을 외부로 방출하였다면, 내부에너지의 변화는 약 몇 kJ 인가?

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1[일반기계기사 필기] 20년 2회차

기체가 0.3MPa로 일정한 압력 하에 8m³에서 4m³까지 마찰없이 압축되면서 동시에 500kJ의 열을 외부로 방출하였다면, 내부에너지의 변화는 약 몇 kJ 인가?

해설

정압과정의 일량은  $W=P\Delta V = 300\,\mathrm{kPa}\times(4-8)\,\mathrm{m^3}=-1200\,\mathrm{kJ}$ (계가 외부에 한 일)이고, 방출한 열은  $Q=-500\,\mathrm{kJ}$ 이다.
열역학 제1법칙  $\Delta U = Q - W$  에 대입하면  $\Delta U = -500-(-1200)=700\,\mathrm{kJ}$  이다.
따라서 내부에너지는 약 700 kJ 증가한다.

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