2.300L 체적의 진공인 탱크가 25℃, 6MPa의 공기를 공급하는 관에 연결된다. 밸브를 열어 탱크 안의 공기 압력이 5MPa이 될 때까지 공기를 채우고 밸브를 닫았다. 이 과정이 단열이고 운동에너지와 위치에너지의 변화는 무시해도 좋을 경우에 탱크 안의 공기의 온도는 약 몇 ℃가 되는가? (단, 공기의 비열비는 1.4이다.)

해설

균일상태균일유동(USUF) 과정 단열 과정 Q = 0, 외부일 없음 W = 0, 운동 & 위치 Energy 무시 V = 0, Z = 0 mi·hi = m2·u2 Tank 내 최종 질량 = 입구로 들어온 질량 => m2 = mi hi = u2 => Cp·Ti = Cv·T2 T2 = Cp/Cv x Ti = k·Ti = 1.4 x (25 + 273) = 417.2[K] = 144.3[℃]