11.실린더에 밀폐된 8kg의 공기가 그림과 같이 압력 P1=800kPa, 체적 V1=0.27m3에서 P2=350kPa, V2=0.80m3으로 직선 변화하였다. 이 과정에서 공기가 한 일은 약 몇 kJ인가?

해설

1과 2에서 각각 V축으로 수직으로 선을 그었을 때, 그려지는 사각형의 면적이 공기가 한 일이 되기에, 가로(V2 - V1 = 0.80 - 0.27 = 0.53[m^3]) x 세로(P1 = 800[kPa] = 800[kN/m^2]) = 424[kN·m] = 424[kJ] 여기서 삼각형에 해당하는 면적을 빼줘야 하므로, 424 - {1/2 x 밑변(V2 - V1 = 0.80 - 0.27 = 0.53[m^3]) x 높이(P1 - P2 = 800 - 350[kPa] = 450[kN/m^2])} = 424 - 0.5 x 238.5 = 424 - 119.25 = 304.75[kJ]