열역학 Thermodynamics 5th Edition 연습문제 3-124

열역학 3-124.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

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문제 3-124

주위로부터의 열전달로 용기 내의 헬륨이 가열되어 평형상태에 도달할 때, 헬륨의 계기압력을 계산한다.

가정: 용기의 체적은 일정하며 밀폐되어 있다. 주위 온도는 일정하다고 가정한다.

풀이: 부록의 몰 질량, 기체 상수와 임계점 물성치 표 Molar mass, gas constant, and critical-point properties TABEL A-1을 참고하여

헬륨의 임계점은 다음과 같고,

처음 주어진 상태에서 환산 온도 및 환산 압력을 고려할 때, 처음 상태의 헬륨은 이상기체로 간주할 수 있다. 나중 상태 또한 이상기체로 가정할 때,

이상기체 방정식은 다음과 같이 정리된다.

이때 용기 내 헬륨의 비체적은 일정하므로 헬륨의 나중 압력은 다음과 같이 계산된다.

따라서 헬륨의 계기압력은 다음과 같다.

헬륨은 임계 온도에 비해 매우 온도가 높으므로 이상기체로 볼 수 있다.