모두CBT

체적이 일정하고 단열된 용기 내에 80℃, 320 kPa의 헬륨 2kg이 들어 있다. 용기 상세 페이지

1[공조냉동기계기사 필기] 25년 1회차
체적이 일정하고 단열된 용기 내에 80℃, 320 kPa의 헬륨 2kg이 들어 있다. 용기 내에 있는 회전날개가 20W 의 동력으로 30분 동안 회전한다고 할 때 용기 내의 최종 온도는 약 몇 ℃ 인가? (단, 헬륨의 정적비열은 3.12 kJ/(kg·K) 이다.)
1
81.9℃
2
83.3℃
3
84.9℃
4
85.8℃
해설

단열·정적 용기이므로 회전날개가 한 일은 모두 내부에너지 증가로 전환된다. 일량은 W=20W×1800s=36kJW=20\,\mathrm{W}\times1800\,\mathrm{s}=36\,\mathrm{kJ}이고, ΔT=WmCv=362×3.125.8\Delta T=\dfrac{W}{mC_v}=\dfrac{36}{2\times3.12}\approx5.8℃이므로 최종온도는 80+5.885.880+5.8\approx85.8℃가 된다.

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