시스템 내의 임의의 이상기체 1kg이 채워져 있다. 이 기체의 정압비열… | [건설기계설비기사 필기] 21년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[건설기계설비기사 필기] 21년 2회차

시스템 내의 임의의 이상기체 1kg이 채워져 있다. 이 기체의 정압비열은 1.0 kJ/(kg·K)이고, 초기 온도가 50℃인 상태에서 323kJ의 열량을 가하여 팽창시킬 때 변경 후 체적은 변경 전 체적의 약 몇 배가 되는가? (단, 정압과정으로 팽창한다.)

1.5배

2배

2.5배

3배

해설

정압과정에서 가해진 열량은  $Q = mc_p\Delta T$ 로 계산된다.
주어진 값을 대입하면  $323 = 1.0 \times 1.0 \times \Delta T$ 이므로  $\Delta T = 323 \text{ K}$ 
초기 온도는  $T_1 = 50 + 273 = 323 \text{ K}$ 이므로 최종 온도는  $T_2 = 323 + 323 = 646 \text{ K}$ 
정압과정에서 이상기체는 부피가 절대온도에 비례하므로( $\frac{V_2}{V_1} = \frac{T_2}{T_1}$ )
 $\frac{V_2}{V_1} = \frac{646}{323} = 2$

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