귀여운 촌아의 작은상자

열역학 4-108.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 4-108

공기의 온도 변화로 일정 내부에너지 변화가 있을 때,

이와 같은 양의 에너지 변화가 있는 운동에너지 변화와 위치에너지 변화의 최종 속도와 최종 높이를 구하라.

가정: 주어진 공기는 밀도와 비열이 일정한 이상기체라고 가정한다. 따라서 온도 변화 과정은 정적 과정이다.

풀이: 주어진 공기는 정적 가열 과정으로 부록의 TABLE A-2 Ideal-gas specific heats of various common gases

여러 일반 기체의 이상기체 비열 표 TABLE A-2를 참고하여 아래와 같다.

따라서 단위 질량에 대한 공기의 내부에너지 변화는 다음과 같이 계산된다.

이때 운동에너지 변화와 위치에너지 변화가 같아지기 위해서는 아래와 같이 계산된다.