온도 300K, 압력 100kPa 상태의 공기 0.2kg이 완전히 단열… | [일반기계기사 필기] 17년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[일반기계기사 필기] 17년 1회차

온도 300K, 압력 100kPa 상태의 공기 0.2kg이 완전히 단열된 강체 용기 안에 있다. 패들(paddle)에 의하여 외부로부터 공기에 5kJ의 일이 행해질 때 최종 온도는 약 몇 K인가? (단, 공기의 정압비열과 정적비열은 각각 1.0035kJ/(kgㆍK), 0.7165kJ/(kgㆍK)이다.)

해설

최종 온도는 약 335K이다.
단열 강체용기이므로 열출입은 없고, 패들일 5kJ이 내부에너지 증가로 전환된다:  $\Delta U = mc_v\Delta T = W_{paddle}$ .
 $\Delta T=\dfrac{5}{0.2\times0.7165}\approx34.9\ \mathrm{K}$ 
 $T_2=300+34.9\approx335\ \mathrm{K}$

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