모두CBT

밀폐계에서 기체의 압력이 100kPa으로 일정하게 유지되면서 체적이 1… | [일반기계기사 필기] 17년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[일반기계기사 필기] 17년 2회차
밀폐계에서 기체의 압력이 100kPa으로 일정하게 유지되면서 체적이 1m3에서 2m3으로 중가되었을 때 옳은 설명은?
1
밀폐계의 에너지 변화는 없다.
2
외부로 행한 일은 100kJ이다.
3
기체가 이상기체라면 온도가 일정하다.
4
기체가 받은 열은 100kJ이다.
해설

압력 일정(등압) 과정에서 기체가 외부에 행한 일은 W=PΔV=100 kPa×(21) m3=100 kJW = P\Delta V = 100 \text{ kPa} \times (2-1) \text{ m}^3 = 100 \text{ kJ}이므로 2번이 정답이다. 1번은 틀렸는데, 체적이 증가하면서 기체는 외부에 일을 하므로 내부에너지가 감소한다. 3번도 틀렸는데, 압력이 일정하면서 체적이 증가하려면 PV=nRTPV = nRT에서 온도가 증가해야 한다(등압 가열). 4번은 열역학 제1법칙 Q=ΔU+WQ = \Delta U + W에서 내부에너지 증가량과 외부 일 100kJ의 합이므로 100kJ보다 크며, 주어진 정보만으로는 정확한 열의 값을 알 수 없다.

내용에 오류가 있거나 최신 법령·기준과 다른 부분이 보이면 알려주세요. 확인 후 반영하겠습니다.