기계열역학일반기계기사 · 2017년09월23일 · 35/100
35.20℃, 400kPa의 공기가 들어 있는 1m3의 용기와 30℃, 150kPa의 공기 5kg이 들어 있는 용기가 밸브로 연결되어 있다. 밸브가 열려서 전체 공기가 섞인 후 25℃의 주위와 열적평형을 이룰 때 공기의 압력은 약 몇 kPa인가? (단, 공기의 기체상수는 0.287kJ/(kgㆍK)이다.)
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해설
PV=mRT를 사용해 식을 3개 세워서 푸는 문제 1) 400*1=m_1*0.287*(20+273) m_1=4.756... 2) 150*V_2=5*0.287*(30+273) V_2=2.8987 섞으니 (25+273)K과 열평형 = 혼합기체 온도도 298K 3) P_3*V_3=m_3*0.287*298 = P_3*(1+2.8987)=(5+4.756)*0.287*298 P_3=약 214kPa