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1[건설기계설비기사 필기] 20년 1회차
이상기체 1kg을 300K, 100kPa에서 500K까지 “PVn=일정”의 과정(n=1.2)을 따라 변화시켰다. 이 기체의 엔트로피 변화량(kJ/K)은? (단, 기체의 비열비는 1.3, 기체상수는 0.287kJ/kgㆍK이다.)
1
-0.244
2
-0.287
3
-0.344
4
-0.373
해설

폴리트로픽 과정(PVn=constPV^n=\mathrm{const})의 엔트로피 변화는 Δs=cvn−kn−1ln⁡T2T1\Delta s = c_v\dfrac{n-k}{n-1}\ln\dfrac{T_2}{T_1}로 구한다.

cv=Rk−1=0.2870.3≈0.957 kJ/kg⋅Kc_v=\dfrac{R}{k-1}=\dfrac{0.287}{0.3}\approx0.957\ \mathrm{kJ/kg\cdot K}이고, Δs=0.957×1.2−1.31.2−1×ln⁡500300≈−0.244 kJ/kg⋅K\Delta s = 0.957\times\dfrac{1.2-1.3}{1.2-1}\times\ln\dfrac{500}{300} \approx -0.244\ \mathrm{kJ/kg\cdot K}이다.

기체 1kg 기준이므로 수치상 -0.244가 그대로 엔트로피 변화량이 된다.

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