2015년08월16일 21번
[연소공학] 이상기체 10㎏을 240K만큼 온도를 상승시키는데 필요한 열량이 정압인 경우와 정적인 경우에 그 차이가 415kJ이었다. 이 기체의 가스상수는 약 몇 kJ/㎏·/K인가?
- ① 0.173
- ② 0.287
- ③ 0.381
- ④ 0.423
(정답률: 57%)
문제 해설
열량 변화량은 다음과 같이 구할 수 있습니다.
ΔQ = mCΔT
여기서 m은 이상기체의 질량, C는 이상기체의 비열, ΔT는 온도 변화량입니다.
문제에서 ΔT와 ΔQ의 차이가 주어졌으므로, 이를 이용하여 비열을 구할 수 있습니다.
ΔQ = mCΔT1 - mCΔT2
415 = 10C(240) - 10C(0)
415 = 2400C
C = 415/2400
C = 0.173
가스상수 R은 다음과 같이 구할 수 있습니다.
R = C/M
여기서 M은 이상기체의 분자량입니다. 이상기체의 분자량은 알려져 있지 않으므로, 정확한 값을 구할 수는 없습니다. 하지만 대부분의 이상기체는 분자량이 대략적으로 같기 때문에, 일반적으로 R의 값은 비슷합니다. 따라서, 이 문제에서는 R의 값이 대략 0.173/0.01 = 17.3 kJ/kg·K 정도라고 추정할 수 있습니다. 이를 1000으로 나누면 0.173 kJ/㎏·K가 됩니다. 따라서, 정답은 "0.173"입니다.
ΔQ = mCΔT
여기서 m은 이상기체의 질량, C는 이상기체의 비열, ΔT는 온도 변화량입니다.
문제에서 ΔT와 ΔQ의 차이가 주어졌으므로, 이를 이용하여 비열을 구할 수 있습니다.
ΔQ = mCΔT1 - mCΔT2
415 = 10C(240) - 10C(0)
415 = 2400C
C = 415/2400
C = 0.173
가스상수 R은 다음과 같이 구할 수 있습니다.
R = C/M
여기서 M은 이상기체의 분자량입니다. 이상기체의 분자량은 알려져 있지 않으므로, 정확한 값을 구할 수는 없습니다. 하지만 대부분의 이상기체는 분자량이 대략적으로 같기 때문에, 일반적으로 R의 값은 비슷합니다. 따라서, 이 문제에서는 R의 값이 대략 0.173/0.01 = 17.3 kJ/kg·K 정도라고 추정할 수 있습니다. 이를 1000으로 나누면 0.173 kJ/㎏·K가 됩니다. 따라서, 정답은 "0.173"입니다.
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