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4㎏의 공기가 팽창하여 그 체적이 3배 가 되었다. 팽창하는 과정 중의… | [가스기사 필기] 23년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[가스기사 필기] 23년 2회차
4㎏의 공기가 팽창하여 그 체적이 3배 가 되었다. 팽창하는 과정 중의 온도는 50℃로 일정하게 유지되었다면 이 시스템이 한 일은 약 몇 kJ인가? (단, 공기의 기체상수는 0.287kJ/㎏·K이다.)
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해설

등온과정에서 계가 한 일은 W=mRTln⁡V2V1W=mRT\ln\dfrac{V_2}{V_1}이다. W=4×0.287×(273+50)×ln⁡3≒408 kJW=4\times0.287\times(273+50)\times\ln3\fallingdotseq408\,\mathrm{kJ}이다. 등온이므로 내부에너지 변화가 없어 이 일은 공급된 열량과 같다.

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