2017년05월07일 19번
[가스유체역학] 온도가 일정할 때 압력이 10㎏f/cm2 abs인 이상기체의 압축률은 몇 cm2k/gf인가?
- ① 0.1
- ② 0.5
- ③ 1
- ④ 5
(정답률: 56%)
문제 해설
압축률은 ΔV/VΔP로 정의됩니다. 이때 ΔV는 첫 번째 압력과 두 번째 압력 사이의 부피 변화량이며, V는 초기 부피입니다. 따라서 압축률은 cm3/gf 단위를 가집니다.
이 문제에서는 온도가 일정하므로 이상기체 상태방정식을 이용하여 압축률을 구할 수 있습니다. PV = nRT에서 n, R, T는 일정하므로 P와 V는 반비례 관계입니다. 따라서 압력이 10㎏f/cm2 abs일 때 첫 번째 압력이며, 압력을 2배 증가시키면 부피는 반으로 감소합니다. 따라서 ΔP/P = 1/2이고, 압축률은 ΔV/VΔP = 1/V(ΔV/ΔP) = 1/V(ΔV/VΔPΔP) = 1/(VΔP/P) = 1/(10×2) = 0.05 cm3/gf입니다. 하지만 이 문제에서는 압축률을 cm2k/gf 단위로 요구하므로, 0.05 cm3/gf에 1000을 곱하여 cm2k/gf로 변환하면 0.1이 됩니다. 따라서 정답은 "0.1"입니다.
이 문제에서는 온도가 일정하므로 이상기체 상태방정식을 이용하여 압축률을 구할 수 있습니다. PV = nRT에서 n, R, T는 일정하므로 P와 V는 반비례 관계입니다. 따라서 압력이 10㎏f/cm2 abs일 때 첫 번째 압력이며, 압력을 2배 증가시키면 부피는 반으로 감소합니다. 따라서 ΔP/P = 1/2이고, 압축률은 ΔV/VΔP = 1/V(ΔV/ΔP) = 1/V(ΔV/VΔPΔP) = 1/(VΔP/P) = 1/(10×2) = 0.05 cm3/gf입니다. 하지만 이 문제에서는 압축률을 cm2k/gf 단위로 요구하므로, 0.05 cm3/gf에 1000을 곱하여 cm2k/gf로 변환하면 0.1이 됩니다. 따라서 정답은 "0.1"입니다.
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