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1[건설기계설비기사 필기] 21년 1회차

온도 15℃, 압력 100kPa 상태의 체적이 일정한 용기 안에 어떤 이상 기체 5kg이 들어 있다. 이 기체가 50℃가 될 때까지 가열되는 동안의 엔트로피 증가량은 약 몇 kJ/K인가? (단, 이 기체의 정압비열과 정적비열은 각각 1001 kJ/(kg·K), 0.717 kJ/(kg·K) 이다.)

0.411

0.486

0.575

0.732

해설

체적이 일정한 과정에서 이상기체의 엔트로피 증가량은 정적비열을 사용해 구한다.
 $\Delta S = m c_v \ln\dfrac{T_2}{T_1}$ 
초기온도  $T_1=15+273=288\,\mathrm{K}$ , 나중온도  $T_2=50+273=323\,\mathrm{K}$ ,  $m=5\,\mathrm{kg}$ ,  $c_v=0.717\,\mathrm{kJ/(kg\cdot K)}$ 를 대입하면  $\Delta S = 5\times0.717\times\ln\dfrac{323}{288} \approx 5\times0.717\times0.1147 \approx 0.411\,\mathrm{kJ/K}$ 이다.
따라서 엔트로피 증가량은 약 0.411kJ/K이다.

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