시스템 내의 임의의 이상기체 1kg이 채워져 있다. 이 기체의 정압비열… | [건설기계설비기사 필기] 16년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[건설기계설비기사 필기] 16년 2회차

시스템 내의 임의의 이상기체 1kg이 채워져 있다. 이 기체의 정압비열은 1.0kJ/kgㆍK이고, 초기 온도가 50℃인 상태에서 323kJ의 열량을 가하여 팽창시킬 때 변경 후 체적은 변경 전 체적의 약 몇 배가 되는가? (단, 정압과정으로 팽창한다.)

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해설

정압과정에서 가한 열량은 정압비열과 온도변화량의 곱으로 나타나며, 정압과정에서 체적비는 절대온도비와 같다.
 $Q = mc_p\Delta T$ 에서  $\Delta T = \dfrac{Q}{mc_p} = \dfrac{323}{1\times1.0} = 323\text{K}$ 이다.
초기 온도  $T_1=50+273=323\text{K}$ 이므로  $T_2=323+323=646\text{K}$ 이 되어,  $\dfrac{V_2}{V_1}=\dfrac{T_2}{T_1}=\dfrac{646}{323}=2$ , 즉 변경 후 체적은 변경 전의 2배가 된다.

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