기계열역학공조냉동기계기사(구) · 2017년05월07일 · 6/100
6.100kPa, 25℃ 상태의 공기가 있다. 이 공기의 엔탈피가 298.615 kJ/kg 이라면 내부에너지는 약 몇 kJ/kg 인가? (단, 공기는 분자량 28.97인 이상기체로 가정한다.)
1
213.05 kJ/kg정답
2
241.07 kJ/kg
3
298.15 kJ/kg
4
383.72 kJ/kg
해설
h = u + Pv, Pv = nRT u = h - Pv = h - nRT = h - W/M·RT ∴ W = weight[kg], M = molecular weight[kg/kmol], R = 8.3145[kJ/(kmol·K)] = 298.615 - 1[kg]/28.97[kg/kmol] x 8.3145[kJ/(kmol·K)] x (25+273)[K] 잘못된 문제임. 분자량[kg/kmol]만 주어진 이 조건으로는 정답의 단위 [kJ/kg]을 산출할 수 없음. 공기의 실제 질량 W를 1[kg]으로 가정을 해도 단위 [kJ/kg]을 산출할 수 없음. [해설작성자 : 나대로] dU = dH - PV PV = nRT 에서 n=1/28.97 [kmol/kg] R=8.3145 [kJ/kmolK] T=(25+273)K 따라서, PV = 85.53 [kJ/kg] (답) 298.615-85.53 = 213.05