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300L 체적의 진공인 탱크가 25℃, 6MPa의 공기를 공급하는 관에… | [건설기계설비기사 필기] 20년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[건설기계설비기사 필기] 20년 1회차
300L 체적의 진공인 탱크가 25℃, 6MPa의 공기를 공급하는 관에 연결된다. 밸브를 열어 탱크 안의 공기 압력이 5MPa이 될 때까지 공기를 채우고 밸브를 닫았다. 이 과정이 단열이고 운동에너지와 위치에너지의 변화를 무시한다면 탱크 안의 공기의 온도(℃)는 얼마가 되는가? (단, 공기의 비열비는 1.4이다.)
1
1.4
2
25.0
3
84.4
4
144.2
해설

진공 탱크에 단열 상태로 기체를 채우는 과정은 에너지식이 u2=h1u_2=h_1이 되어, 이상기체의 경우 충전 후 온도가 공급관 온도의 비열비배로 나타난다.

T2=k T1=1.4×(25+273)=1.4×298≈417.2 KT_2=k\,T_1=1.4\times(25+273)=1.4\times298\approx417.2\ \mathrm{K}

417.2−273=144.2 ∘C417.2-273=144.2\ ^\circ\mathrm{C}이다.

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