실린더 내부에 기체가 채워져 있고 실린더에는 피스톤이 끼워져 있다. 초기 압력 50 kPa, 초기 체적 0.05m 3 인 기체를 버너로 PV 1.4 =constant가 되도록 가열하여 기체 체적이 0.2m 3 이 되었다면, 이 과정 동안 시스템이 한 일은?

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1[건설기계설비기사 필기] 16년 1회차

실린더 내부에 기체가 채워져 있고 실린더에는 피스톤이 끼워져 있다. 초기 압력 50 kPa, 초기 체적 0.05m³인 기체를 버너로 PV^1.4=constant가 되도록 가열하여 기체 체적이 0.2m³이 되었다면, 이 과정 동안 시스템이 한 일은?

1.33kJ

2.66kJ

3.99kJ

5.32kJ

해설

폴리트로픽 과정의 일은  $W=\frac{P_1V_1-P_2V_2}{n-1}$ 로 구한다. 먼저 나중 압력은  $P_2=50\times\left(\frac{0.05}{0.2}\right)^{1.4}\approx 7.18\,\text{kPa}$ 이다.
 $W=\frac{50\times0.05-7.18\times0.2}{1.4-1}=\frac{2.5-1.436}{0.4}\approx 2.66\,\text{kJ}$ 이므로 시스템이 한 일은 2.66 kJ이다.

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