밀폐시스템에서 초기 상태가 300K, 0.5m 3 인 이상기체를 등온과정으로 150kPa에서 600 kPa까지 천천히 압축하였다. 이 압축과정에 필요한 일은 약 몇 kJ인가?

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1[공조냉동기계기사 필기] 25년 1회차

밀폐시스템에서 초기 상태가 300K, 0.5m³인 이상기체를 등온과정으로 150kPa에서 600 kPa까지 천천히 압축하였다. 이 압축과정에 필요한 일은 약 몇 kJ인가?

해설

등온과정의 일은  $W=P_1V_1\ln\dfrac{P_1}{P_2}$ 로 구한다.  $W=150\times0.5\times\ln\dfrac{150}{600}=75\times(-1.386)\approx-104\,\mathrm{kJ}$ 이며, 음수는 계가 일을 받았음을 뜻하므로 압축에 필요한 일은 약 104 kJ이다. 등온이라 내부에너지 변화가 없어 이 일량은 그대로 열로 방출된다.

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