나의 풀이/열역학
열역학 Thermodynamics 5th Edition 연습문제 4-105
귀여운촌아
2017. 9. 24. 15:34
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=105
피스톤-실린더 기구 내의 공기가 일정 압력에서 온도가 상승할 때, 팽창일을 계산한다.
가정: 피스톤-실린더 기구는 밀폐되어 있고, 마찰은 없다. 피스톤-실린더 기구는 고정되어 운동 및 위치에너지 변화가 없다.
피스톤-실린더 내의 압력은 일정하며 공기는 이상기체로 간주할 수 있다.
풀이: 피스톤-실린더 기구 내의 공기는 이상기체이고, 과정 동안 압력이 일정하다.
따라서 이상기체 상태 방정식은 아래와 같고
정압과정에서 팽창일은 아래와 같으므로
이상기체 방정식을 이용한 관계식은 아래와 같다.
이때 부록의 TABLE A-1 Molar mass, gas constant, and critical-point properties를 참고하여 공기의 기체 상수는 아래와 같고
팽창일은 아래와 같이 계산된다.