2017년 에너지관리기사 2회차 22번

Question

압력 1\ \mathrm{MPa} , 온도 400\ ℃ 의 이상기체 2\ \mathrm{kg} 이 가역단열과정으로 팽창하여 압력이 500\ \mathrm{kPa} 로 변화한다. 이 기체의 최종 온도는 약 몇 ℃ 인가? (단, 이 기체의 정적비열은 3.12\ \mathrm{kJ/kgK} , 정압비열은 5.21\ \mathrm{kJ/kgK} 이다.)

Accepted Answer

이 문제는 이상기체의 가역단열 과정에서의 온도 변화를 묻고 있습니다. 가역단열 과정에서는 압력과 온도의 관계가 $P_1^{1-\gamma}T_1^\gamma = P_2^{1-\gamma}T_2^\gamma$ 또는 $T_2 = T_1 \left(\frac{P_2}{P_1}\right)^{\frac{\gamma-1}{\gamma}}$로 주어집니다. 여기서 $\gamma$는 비열비로, 정압비열($c_p$)과 정적비열($c_v$)의 비($\gamma = c_p/c_v$)로 계산됩니다. 주어진 값을 이용하여 $\gamma$를 구하고 최종 온도를 계산하면 237℃가 됩니다.

2017년 에너지관리기사 2회차 22번 - 기출문제 및 해설

문제 1