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1[금속재료기사 필기] 18년 1회차

1kg 의 공기가 일정 체적하에서 온도를 30℃에서 3℃로 강하시켰을 때 이 계의 엔트로피 변화는? (단, 공기의 정적비열 Cv = 0.17 kcal/kg·K 이다.)

-0.0159 kcal/kg·K

-0.0224 kcal/kg·K

-0.0324 kcal/kg·K

-0.0386 kcal/kg·K

해설

엔트로피 변화는 약 -0.0159 kcal/kg·K이며, 온도가 감소했으므로 엔트로피 변화가 음수인 것이 일치한다.
정적비열 과정에서 엔트로피 변화는
 $\Delta S = m C_v \ln\frac{T_2}{T_1}$ 
로 계산된다. 주어진 값: m = 1 kg, C_v = 0.17 kcal/kg·K, T₁ = 30℃ = 303.15 K, T₂ = 3℃ = 276.15 K.
 $\Delta S = 1 \times 0.17 \times \ln\frac{276.15}{303.15} = 0.17 \times \ln(0.9108) = 0.17 \times (-0.0942) = -0.01601 \text{ kcal/kg·K}$ 
이는 약 -0.0159 kcal/kg·K로 반올림된다.

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