문제 #88712

Question

피스톤이 설치된 실린더에 압력 0.3\ \mathrm{MPa} , 체적 0.8\ \mathrm{m^3} 인 습증기 4\ \mathrm{kg} 이 들어있다. 압력이 일정한 상태에서 가열하여 습증기의 건도가 0.9 가 되었을 때 수증기에 의한 일은 몇 \mathrm{kJ} 인가? (단, 0.3\ \mathrm{MPa} 에서 비체적은 포화액이 0.001\ \mathrm{m^3/kg} , 건포화증기가 0.60\ \mathrm{m^3/kg} 이다.)

Accepted Answer

**정답 이유:** 문제에서 주어진 조건은 압력이 일정한 등압 과정에서 습증기가 가열되는 상황입니다. 수증기에 의한 일은 압력과 체적 변화량의 곱으로 계산됩니다. 초기 상태와 최종 상태의 체적을 계산하고, 압력에 곱하여 일을 구합니다. **핵심 개념:** * **등압 과정에서의 일:** 압력이 일정할 때, 시스템이 외부에 하는 일은 압력과 체적 변화량의 곱입니다. ($W = P \Delta V$) * **습증기의 비체적:** 습증기의 비체적은 포화액의 비체적과 건포화증기의 비체적을 건도에 따라 선형 보간하여 계산할 수 있습니다. **계산 과정 (간략화):** 1. **초기 체적 계산:** 초기 건도를 모르므로, 초기 비체적을 이용하여 총 체적을 계산합니다. (문제에서 초기 체적이 주어졌으므로 이 단계는 생략 가능) 2. **최종 체적 계산:** 최종 건도(0.9)를 이용하여 최종 상태의 비체적을 계산하고, 총 체적을 구합니다. 3. **일 계산:** 계산된 초기 체적과 최종 체적의

문제 1