열역학 Thermodynamics 5th Edition 연습문제 4-56

열역학 4-56.docx

열역학 Thermodynamics 5th Edition.

Fundamentals and Applications

-Yunus A. Cengel

-Michael A. Boles

-부준홍 김덕줄 김세웅 김수현 신세현 이교우 정우남 최경민 공역

McGraw-Hill

---

문제 4-56

밀폐되고 단열된 기숙사 방에 일정 시간 선풍기를 켜 놓았을 때, 최종 상태에서 실내 온도를 계산한다.

가정: 방은 단열 및 밀폐되어 있다. 선풍기로 전달된 전기에너지는 모두 방 안의 공기로 전달된다.

방 안의 공기는 항상 이상기체이며 비열은 일정하다고 가정한다.

풀이: 방 안의 공기를 계로 선택하면 운동 및 위치에너지 변화는 없으며, 계의 경계를 통과하는 질량은 없고 체적 변화가 없으므로 경계일은 없다.

또한 실내 공기의 비열은 일정하므로 에너지 평형식은 다음과 같다.

따라서 부록의 몰 질량, 기체 상수 그리고 임계점 특성 표 TABLE A-1을 참고하여 공기의 기체 상수와

여러 일반 기체의 이상기체 비열 TABLE A-2의 (a) 300K에서 비열값을 참고하여 상온에서 정적 비열은 각각 다음과 같다.

방 안 공기의 질량은 이상기체 방정식을 이용하여 다음과 같고,

에너지 평형식을 이용하여 나중의 실내 온도를 계산하면 다음과 같다.