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공기 5kg을 압력이 일정한 상태에서 0℃에서 100℃까지 가열하고자 … | [공조냉동기계기사 필기] 25년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[공조냉동기계기사 필기] 25년 3회차
공기 5kg을 압력이 일정한 상태에서 0℃에서 100℃까지 가열하고자 한다. 이때 필요한 열량[kJ]으로 적절한 것은? (단, 공기의 정압비열 CP(kJ/kg℃)=1.01+0.000079t(℃)이다.)
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해설

정압 과정에서 필요한 열량은 Q=mT1T2CPdTQ = m \int_{T_1}^{T_2} C_P \, dT이다. CP=1.01+0.000079tC_P = 1.01 + 0.000079t이므로, Q=50100(1.01+0.000079t)dt=5[1.01t+0.0000395t2]0100Q = 5 \int_{0}^{100} (1.01 + 0.000079t) \, dt = 5 \left[ 1.01t + 0.0000395t^2 \right]_0^{100}을 계산한다. t=100t=100일 때: 1.01×100+0.0000395×10000=101+0.395=101.3951.01 \times 100 + 0.0000395 \times 10000 = 101 + 0.395 = 101.395이므로, Q=5×101.395=506.975507 kJQ = 5 \times 101.395 = 506.975 \approx 507 \text{ kJ}이다.

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