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기계·설비 · 용어

기체상수일반기계기사·공조냉동기계기사 출제 용어

같은 말: gas constant, universal gas constant, 공기의 기체상수, 기체상수 R, 일반기체상수

기체상수는 이상기체 상태방정식 PV = nRT(또는 PV = mRT)에서 압력·부피·온도·물질량을 잇는 비례상수 R이다.

모든 기체에 공통인 일반기체상수(8.314 kJ/kmol·K = 0.082 atm·m³/kmol·K)와 질량 기준으로 쓰는 기체별 상수(공기 0.287 kJ/kg·K)가 있어, 문제가 준 단위(kmol·K 인지 kg·K 인지)를 보고 몰수와 질량 중 어느 쪽을 쓸지 가려야 한다.

시험 포인트

시험에서는 상태방정식으로 질량·부피·밀도를 구하는 계산과 c_p − c_v = R 관계식 활용을 가장 자주 묻는다.

시험에 나오는 핵심근거 문항·조문 표시

  1. 일반기체상수 값

    • 8.314 kJ/kmol·K = 8.314 J/mol·K
    • 0.082 atm·m³/kmol·K(정밀값 0.08205).

    kmol 단위와 함께 쓰며 분자량 M 을 곱해 질량으로 바꾼다

    기출 4건
  2. 공기의 기체상수 R = 0.287 kJ/kg·K(질량 기준). 정압비열 약 1.005(같은 단위), 비열비 1.4 와 함께 주어지는 경우가 많다

    기출 3건
  3. 상태방정식 활용

    • 질량 m = PV/(RT)
    • 밀도 ρ = P/(RT)
    • 몰수 n = PV/(RT)
    • 질량 W = PVM/(RT).

    온도는 반드시 절대온도 K(℃ + 273)

    기출 4건
  4. 비열 관계

    c_p − c_v = R, c_v = R ÷ (k − 1), c_p = kR ÷ (k − 1). 예) k 1.4, R 0.287 이면 c_p ≈ 1.005 kJ/kg·K

    기출 2건
  5. 계산 예

    물 1m³(1,000kg = 55.56kmol)가 1atm·100℃(373K)에서 증기가 되면 V = nRT/P = 55.56 × 0.08205 × 373 ≈ 1,700m³, 즉 약 1,700배 팽창

    기출 1건
  6. 폴리트로픽 과정의 일에도 R 이 들어간다

    밀폐계 절대일 = mR(T1 − T2) ÷ (n − 1), 압축기 공업일 = n ÷ (n − 1) × mR(T1 − T2)

    기출 1건

출제 현황2001~2026 · 596문항

이렇게 출제됐어요대표 문항

필기[공조냉동기계기사 필기] 22년 3회차
이상기체 프로판(C3H8, 분자량 M=44)의 상태는 온도 20℃, 압력 300 kPa 이다. 이것을 52 L(liter)의 내압 용기에 넣을 경우 적당한 프로판의 질량은? (단, 일반기체상수는 8.314 kJ/kmolㆍK이다.)
필기[공조냉동기계기사 필기] 23년 3회차
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실기2018년 위험물기능장실기(필답형) 제64회
액체 상태의 물 1[m3]가 표준대기압 100[℃]에서 기체 상태로 될 때 수증기의 부피가 약 1,700배로 증가함을 이상기체 상태방정식으로 설명하시오. (단, 물의 밀도는 1,000[kg/m3], 기체상수는 0.08205[atm·m3/(kmol·K)]로 한다.)
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압력 150kPa, 온도 97℃의 압축공기를 대기 중으로 분출시키는 과정이 가역단열과정이라면 분출속도는 몇 m/s인가? (단, 공기의 비열비는 1.4, 기체상수는 0.287kJ/kgㆍK이며 최초의 속도는 무시한다.)
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22-4 분말소화약제 가운데 제1종의 주성분인 탄산수소나트륨은 열을 받으면 단계적으로 분해한다. 아래 물음에 답하시오. (1) 1차 열분해반응식을 나타내시오. (2) 이 약제 100 kg이 모두 분해될 때 생기는 이산화탄소는 1 atm, 100 ℃에서 몇 \mathrm{m^3}인지 구하시오. (단, 기체상수 R은 0.082 \mathrm{m^3 \cdot atm/(kmol \cdot K)}로…
이 용어 기출 50문항 풀기· 해설 포함

자주 묻는 질문

기체상수란?

이상기체 상태방정식 PV = nRT 에서 압력·부피·온도·물질량 사이의 비례상수 R 로, 모든 기체에 공통인 일반기체상수와 기체별(질량 기준) 상수가 있다.

8.314 와 0.287 은 무엇이 다른가?

8.314 kJ/kmol·K 는 모든 기체에 공통인 일반기체상수(몰 기준)이고, 0.287 kJ/kg·K 는 공기 1kg 기준 값이다. 문제에 kmol·K 가 보이면 몰수를, kg·K 가 보이면 질량을 대입한다.

법령 원문은 국가법령정보센터 기준이며 개정 시 갱신됩니다. 정의·핵심 정리는 공개 기출 해설과 법령 조문을 바탕으로 작성했습니다.