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어느 내연기관에서 피스톤의 흡기과정으로 실린더 속에 0.2 kg의 기체… | [건설기계설비기사 필기] 19년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[건설기계설비기사 필기] 19년 1회차
어느 내연기관에서 피스톤의 흡기과정으로 실린더 속에 0.2 kg의 기체가 들어 왔다. 이것을 압축할 때 15 kJ의 일이 필요하였고, 10 kJ의 열을 방출하였다고 한다면, 이 기체 1 kg당 내부에너지의 증가량은?
1
10 kJ/kg
2
25 kJ/kg
3
35 kJ/kg
4
50 kJ/kg
해설

내부에너지 변화는 ΔU=Q−W\Delta U=Q-W(WW: 계가 외부에 한 일)로 구한다.

압축 과정이므로 외부에서 계에 15 kJ15\ \mathrm{kJ}의 일이 가해져 W=−15 kJW=-15\ \mathrm{kJ}이고, 열은 10 kJ10\ \mathrm{kJ} 방출되었으므로 Q=−10 kJQ=-10\ \mathrm{kJ}이다.

따라서 전체 내부에너지 증가량은 ΔU=−10−(−15)=5 kJ\Delta U=-10-(-15)=5\ \mathrm{kJ}이고, 기체 0.2 kg0.2\ \mathrm{kg}에 대한 값이므로 단위질량당으로는 5/0.2=25 kJ/kg5/0.2=25\ \mathrm{kJ/kg}가 된다.

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