일반기계기사 기출문제·모의고사·오답노트·자동채점

2015년05월31일 26번

[기계열역학]
공기 2 kg이 300 K, 600kPa 상태에서 500 K, 400kPa 상태로 가열된다. 이 과정 동안의 엔트로피 변화량은 약 얼마인가? (단, 공기의 정적비열과 정압비열은 각각 0.717kJ/kg∙K과 1.004 kJ/kg∙K로 일정하다.)

  • ① 0.73 kJ/K
  • ② 1.83 kJ/K
  • ③ 1.02 kJ/K
  • ④ 1.26 kJ/K
(정답률: 36%)

문제 해설

먼저, 엔트로피 변화량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

ΔS = mCp ln(T2/T1) - mR ln(P2/P1)

여기서, m은 공기의 질량, Cp는 정압비열, R은 공기의 기체상수, P는 압력, T는 온도이다.

따라서, 주어진 값에 대입하면 다음과 같다.

ΔS = 2kg x 1.004kJ/kg∙K ln(500K/300K) - 2kg x 0.287kJ/kg∙K ln(400kPa/600kPa)
≈ 1.26 kJ/K

따라서, 정답은 "1.26 kJ/K"이다.

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