5 kg의 산소가 정압 하에서 체적이 0.2m 3 에서 0.6m 3 로 증가했다. 산소를 이상기체로 보고 정압비열 Cp=0.92 kJ/kg℃로 하여 엔트오피의 변화를 구하였을 때 그 값은 얼마인가?

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5 kg의 산소가 정압 하에서 체적이 0.2m3에서 0.6m3로 증가했… | [공조냉동기계기사 필기] 22년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[공조냉동기계기사 필기] 22년 3회차

5 kg의 산소가 정압 하에서 체적이 0.2m³에서 0.6m³로 증가했다. 산소를 이상기체로 보고 정압비열 Cp=0.92 kJ/kg℃로 하여 엔트오피의 변화를 구하였을 때 그 값은 얼마인가?

1.587 kJ/K

2.746 kJ/K

5.054 kJ/K

6.507 kJ/K

해설

정압 과정에서 엔트로피 변화는  $\Delta S = mC_p \ln\frac{T_2}{T_1}$ 로 구하며, 이상기체의 정압 과정에서  $\frac{V_2}{V_1} = \frac{T_2}{T_1}$ 이 성립한다. 주어진 조건: m=5 kg, V₁=0.2 m³, V₂=0.6 m³, Cp=0.92 kJ/(kg·K)이므로,  $\frac{T_2}{T_1} = \frac{V_2}{V_1} = \frac{0.6}{0.2} = 3$ 이다. 따라서  $\Delta S = 5 \times 0.92 \times \ln 3 = 4.6 \times 1.0986 = 5.054 \text{ kJ/K}$ 이다.

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