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1[건설기계설비기사 필기] 21년 1회차
온도 20℃에서 계기압력 0.183MPa의 타이어가 고속주행으로 온도 80℃로 상승할 때 압력은 주행 전과 비교하여 약 몇 kPa 상승하는가? (단, 타이어의 체적은 변하지 않고, 타이어 내의 공기는 이상기체로 가정하며, 대기압은 101.3 kPa 이다.)
1
37 kPa
2
58 kPa
3
286 kPa
4
445 kPa
해설

압력은 주행 전보다 약 58 kPa 상승한다. 타이어 내 공기를 이상기체로 가정하고 체적이 일정하므로 게이-뤼삭 법칙을 적용한다.

초기 절대압력(계기압력 0.183 MPa + 대기압): P1=183+101.3=284.3 kPaP_1 = 183 + 101.3 = 284.3 \text{ kPa}
절대온도 변환: T1=20+273=293 KT_1 = 20 + 273 = 293 \text{ K}, T2=80+273=353 KT_2 = 80 + 273 = 353 \text{ K}
체적 일정 조건: P1T1=P2T2\frac{P_1}{T_1} = \frac{P_2}{T_2}
P2=P1×T2T1=284.3×353293=284.3×1.205=342.5 kPaP_2 = P_1 \times \frac{T_2}{T_1} = 284.3 \times \frac{353}{293} = 284.3 \times 1.205 = 342.5 \text{ kPa}

최종 계기압력은 절대압력에서 대기압을 빼면 342.5−101.3=241.2 kPa342.5 - 101.3 = 241.2 \text{ kPa}이고, 압력 상승량은 241.2−183=58.2 kPa≈58 kPa241.2 - 183 = 58.2 \text{ kPa} \approx 58 \text{ kPa}이다.

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