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공기 1kg을 정적과정으로 40℃에서 120℃까지 가열하고, 다음에 정… | [일반기계기사 필기] 16년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[일반기계기사 필기] 16년 2회차
공기 1kg을 정적과정으로 40℃에서 120℃까지 가열하고, 다음에 정압과정으로 120℃에서 220℃까지 가열한다면 전체 가열에 필요한 열량은 약 얼마인가? (단, 정압비열은 1.00kJ/kgㆍK, 정적비열은 0.71kJ/kgㆍK 이다.)
1
127.8kJ/kg
2
141.5kJ/kg
3
156.8kJ/kg
4
185.2kJ/kg
해설

전체 가열은 두 과정으로 나뉘므로 각 과정의 열량을 구한 후 합산한다. 정적과정(등적)에서 흡수 열량은 Q1=mcvΔT=1×0.71×(12040)=0.71×80=56.8 kJQ_1 = m c_v \Delta T = 1 \times 0.71 \times (120-40) = 0.71 \times 80 = 56.8\text{ kJ}이다. 정압과정에서 흡수 열량은 Q2=mcpΔT=1×1.00×(220120)=1.00×100=100 kJQ_2 = m c_p \Delta T = 1 \times 1.00 \times (220-120) = 1.00 \times 100 = 100\text{ kJ}이다. 전체 가열에 필요한 열량은 Qtotal=Q1+Q2=56.8+100=156.8 kJQ_{total} = Q_1 + Q_2 = 56.8 + 100 = 156.8\text{ kJ}이다.

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