열역학 Thermodynamics 5th Edition 연습문제 3-110
나의 풀이/열역학 2017. 5. 28. 15:20 |
열역학 3-110.docx열역학 Thermodynamics 5th Edition.
Fundamentals and Applications
-Yunus A. Cengel
-Michael A. Boles
-부준홍 김덕줄 김세웅 김수현 신세현 이교우 정우남 최경민 공역
McGraw-Hill
문제 3-110
고온 공기 기구의 기구 내에 있는 공기의 평균 온도를 계산한다.
가정: 공기는 이상기체로 가정하며 기구는 평형 상태이다. 대기 압력과 온도, 중력 가속도는 일정하고 균일하다.
풀이: 부록의 몰 질량, 기체 상수와 임계점 물성치 Moral mass, gas constant, and critical-point properties TABLE A-1을 참고하여
공기의 기체 상수를 구하면 다음과 같고,
이상기체 방정식을 이용하면 대기의 밀도는 다음과 같이 계산된다.
이 때 기구가 평형 상태에 있다면 기구에 작용하는 힘은 다음과 같으므로
위 식을 이용하여 기구 내에 있는 공기의 질량은 다음과 같이 구할 수 있다.
그러므로 기구 내에 있는 공기의 평균 온도는 이상기체 방정식을 이용하여 다음과 같다.
만약 대기의 온도가 30℃라면 기구 내에 있는 공기의 평균 온도는 다음과 같이 계산된다.
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