【열역학】 압력과 온도, 엔탈피가 주어질 때 내부에너지

안녕하세요. 이번에는 【압력, 온도, 엔탈피가 주어졌을 때에 내부에너지를 구하는 문제풀이 및 개념】입니다.

2017년도 2회차 일반기계기사 기출인 2과목 열역학, 29번 문제입니다.

(사진 속 주소는 제가 이전에 관리하던 블로그의 주소입니다.)

[문제설명]

일정한 압력과 온도를 가진 공기가 있습니다. 이때의 공기의 엔탈피가 주어질 때, 공기가 가진 내부에너지를 구할 수 있는지 물어보는 문제입니다. 또한, 엔탈피의 단위를 보시면 [kJ/kg]이므로 질량에 대해서는 고민할 필요 없이 1kg당 내부에너지[kJ/kg]를 구하면 됩니다. 그리고 문제의 마지막에 (괄호)로 공기의 분자량을 주어졌습니다. 이런 경우는 필히 사용할 것이라는 것이겠죠?

[문제풀이] 입니다.

개념/공식 및 문제풀이

보시기 편하시라도 한글문서로 작업했습니다. 1번 엔탈피에서 엔탈피에 관한 공식을 소개하고 있고 2번에서는 이상기체의 상태방정식을 소개하고 있습니다. 자세히 보시면 문제에서 주어진 (괄호) 속 분자량이 적용되는 것을 보실 수가 있습니다.

그리고 3번 문제풀이를 보겠습니다. 1)번 2)번 3)번 4)번에서는 각각 압력, 온도(단위 캘빈!), 엔탈피, 일반기체상수를 알려드리고 마지막 5)번에서 실제 문제풀이가 진행됩니다. 이때에 2)번 온도에서는 단위가 캘빈(K)이라는 것에 주의해주시고, 4)번 일반기체상수는 필히 단위까지 암기하셔야합니다. 그리고 순차적으로 풀어주시게 되면 내부에너지를 구할 수 있습니다. 이상!