열역학 문제 질문합니다!
3. 어느 기체의 체적이 8 m3, 20℃일 때 정압하에서 800℃까지 온도 상승을 시킬 때 체적(m3)은?
4. 정압하에서 체적 3m3, 압력 6[kg/cm2]인 가스가 4m3으로 팽창되었을 때 이 가스가 외부에 한 일은?
풀어주시면 감사하겠습니다
익명 작성일 - 3. 기체의 상태방정식인 PV = nRT를 사용하여 문제를 풀어보겠습니다.
주어진 조건:
V1 = 8 m3, T1 = 20 ℃ = 20 + 273 = 293 K
T2 = 800 ℃ = 800 + 273 = 1073 K
먼저, 초기 상태와 최종 상태에서의 기체의 상태방정식을 이용하여 nR을 구합니다.
P1V1 = nRT1
P1 * 8 = n * R * 293
nR = 8P1 / 293
그리고 최종 상태에서의 체적을 구합니다.
P2V2 = nRT2
P2 * V2 = n * R * 1073
nR = P2 * V2 / 1073
따라서,
8P1 / 293 = P2 * V2 / 1073
주어진 정보에 따라 압력은 정압이므로 P1 = P2
따라서,
8 / 293 = V2 / 1073
V2 = 8 * 1073 / 293
V2 ≈ 29.48 m3
따라서, 정압하에서 800℃까지 온도가 상승하면, 체적은 약 29.48 m3이 됩니다.
4. 정압하에서의 팽창 문제는 외부에 한 일을 구하는 문제입니다.
주어진 조건:
V1 = 3 m3, P1 = 6 kg/cm2 = 6 * 9.81 * 10^3 Pa, V2 = 4 m3
팽창할 때 일어나는 일은 다음과 같이 구할 수 있습니다.
일 = PΔV
일 = P1(V2 - V1)
일 = 6 * 9.81 * 10^3 * (4 - 3)
일 ≈ 58830 J
따라서, 이 가스가 외부에 한 일은 약 58830 J입니다.
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