단열 압축 온도

핵심 개념

단열압축은 외부와 열을 주고받지 않는 조건에서 기체를 압축하는 과정임 · 기체가 한 일과 내부에 가해진 일이 온도 변화로 나타나므로, 압력이 커지면 절대온도도 올라감

기출 계산에는 다음 관계를 사용함

$\frac{T_2}{T_1} = \left(\frac{P_2}{P_1}\right)^{\frac{k-1}{k}}$

T는 K 단위의 절대온도, P는 절대압력, k는 비열비임 · 섭씨 온도와 게이지압력을 그대로 식에 넣지 않음

2019년 4월 시험 84번은 20℃, 1기압을 5기압으로 압축하는 문제임 · T₁ = 293.15 K, k = 1.4를 대입하면 최종온도는 약 464 K, 즉 191℃가 되어 2번을 고름

2021년 8월 시험 91번의 압력비는 3임 · 같은 방식으로 약 401 K, 즉 128℃가 되어 3번임

문제에서 보이는 키워드	정답으로 연결
온도비·압력비	$\frac{T_2}{T_1} = \left(\frac{P_2}{P_1}\right)^{\frac{k-1}{k}}$
단열 압축 온도	먼저 섭씨 온도에 273.15를 더해 K로 변경
계산한 최종온도(K)	다시 섭씨로 환산해 답의 단위를 맞춤
단열압축	등온압축과 달리 압축 중 온도가 변함
섭씨 20℃ 제시	`20`을 그대로 쓰지 않고 293.15K로 변환
압력의 단위	같더라도 게이지압력과 절대압력을 혼동하지 않음
20℃·1기압 → 5기압	계산 결과 약 191℃
20℃·절대압력 1기압 → 3기압	계산 결과 약 128℃

아래 기출은 위에서 정리한 개념이 실제 시험에서 어떻게 출제됐는지 확인하기 위한 근거 자료입니다.

수록 기출 2문항 · 2개 시험 회차 · 2019~2021년