2018년03월04일 34번

[기계열역학]
단위질량의 이상기체가 정적과정 하에서 온도가 T₁에서 T₂로 변하였고, 압력도 P₁에서 P₂로 변하였다면, 엔트로피 변화량 ΔS는? (단, C_v와 C_p는 각각 정적비열과 정압비열이다.)

(정답률: 60%)

문제 해설

단위질량의 이상기체의 엔트로피 변화량 ΔS는 다음과 같이 구할 수 있다.

ΔS = C_vln(T₂/T₁) + Rln(P₂/P₁)

여기서 R은 기체상수이다. 정적과정에서는 기체의 부피가 일정하므로 P₁V₁ = P₂V₂이다. 이를 이상기체 상태방정식인 PV = nRT에 대입하면 P₁/T₁ = P₂/T₂이다. 따라서 ln(P₂/P₁) = ln(T₂/T₁)이다. 이를 ΔS에 대입하면

ΔS = C_vln(T₂/T₁) + Rln(T₂/T₁) = (C_v + R)ln(T₂/T₁)

따라서 ΔS는 "

"이다.

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