2020년 에너지관리기사 3회차 31번

Question

1\ \rm kg 의 이상기체 (C_p=1.0\ \rm kJ/kg\cdot K , C_v=0.71\ \rm kJ/kg\cdot K) 가 가역단열과정으로 P_1=1\ \rm MPa , V_1=0.6\ \rm m^3 에서 P_2=100\ \rm kPa 으로 변한다. 가역단열과정 후 이 기체의 부피 V_2 와 온도 T_2 는 각각 얼마인가?

Accepted Answer

**정답 이유:** 이 문제는 이상기체의 가역단열 과정에 대한 이해를 묻고 있습니다. 가역단열 과정에서는 압력, 부피, 온도의 관계를 나타내는 다음 두 가지 관계식을 활용하여 문제를 해결할 수 있습니다. 1. **압력-부피 관계:** $P_1 V_1^\gamma = P_2 V_2^\gamma$ 2. **온도-부피 관계:** $T_1 V_1^{\gamma-1} = T_2 V_2^{\gamma-1}$ 여기서 $\gamma$는 비열비($C_p/C_v$)를 나타냅니다. 문제에서 주어진 $C_p$와 $C_v$ 값을 이용하여 $\gamma$를 계산하고, 이를 이용하여 초기 상태($P_1, V_1$)와 최종 압력($P_2$)으로부터 최종 부피($V_2$)와 최종 온도($T_2$)를 구할 수 있습니다. **핵심 개념:** * **가역단열 과정:** 외부와의 열 교환 없이 가역적으로 변화하는 과정입니다. * **이상기체:** 실제 기체의 성질을 단순화한 모델로, 기체 분자 간 상호작용이 없고 분자

2020년 에너지관리기사 3회차 31번 - 기출문제 및 해설

문제 1