공기 1 kg이 압력 50 kPa, 부피 3 m 3 인 상태에서 압력 900 kPa, 부피 0.5 m 3 인 상태로 변화할 때 내부 에너지가 160 kJ 증가하였다. 이 때 엔탈피는 약 몇 kJ이 증가하였는가?

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1[건설기계설비기사 필기] 19년 1회차

공기 1 kg이 압력 50 kPa, 부피 3 m³인 상태에서 압력 900 kPa, 부피 0.5 m³인 상태로 변화할 때 내부 에너지가 160 kJ 증가하였다. 이 때 엔탈피는 약 몇 kJ이 증가하였는가?

해설

엔탈피 변화는 내부에너지 변화에 유동일(압력×부피)의 변화를 더해 구한다.
초기 상태의  $PV$ 는  $50\ \mathrm{kPa}\times 3\ \mathrm{m^3}=150\ \mathrm{kJ}$ 이고, 나중 상태는  $900\ \mathrm{kPa}\times 0.5\ \mathrm{m^3}=450\ \mathrm{kJ}$ 이므로  $\Delta(PV)=450-150=300\ \mathrm{kJ}$ 이다.
따라서  $\Delta H=\Delta U+\Delta(PV)=160+300=460\ \mathrm{kJ}$ 로, 엔탈피는 약 460 kJ 증가한다.

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