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이상기체의 폴리트로픽(polytropic)변화에서 P, v, T 관계를… | [가스기능장 필기] 11년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[가스기능장 필기] 11년 2회차
이상기체의 폴리트로픽(polytropic)변화에서 P, v, T 관계를 틀리게 표현한 것은? (단, n은 폴리트로픽지수를 나타낸다.)
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해설

폴리트로픽 변화는 Pvn=constPv^{n}=\mathrm{const} 를 기본식으로 하고, 여기에 Pv=RTPv=RT 를 대입하면 Tvn−1=constTv^{n-1}=\mathrm{const} 와 TnP1−n=constT^{n}P^{1-n}=\mathrm{const} 가 함께 성립한다.

TnP1−n=constT^{n}P^{1-n}=\mathrm{const} 의 양변을 1n\dfrac{1}{n} 제곱하면 TP1−nn=constTP^{\frac{1-n}{n}}=\mathrm{const} 이므로, 온도와 압력의 관계에서 압력의 지수는 n−1n-1 이 아니라 1−nn\dfrac{1-n}{n} 이어야 한다.

따라서 TPn−1=constTP^{n-1}=\mathrm{const} 로 적은 표현이 틀린 관계식이다.

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