일반기계기사 기계열역학 예상문제

일반기계기사 기계열역학 예상문제 미리보기

기계열역학 과목 20문항 중 8문항입니다. 정답과 해설은 눌러서 확인할 수 있습니다.

1. 기계열역학1번 문항
   열역학 제1법칙이 나타내는 원리로 가장 적절한 것은?
   1. 1.에너지는 형태만 변할 뿐 총량은 보존된다
   2. 2.열은 항상 저온에서 고온으로 흐른다
   3. 3.엔트로피는 항상 증가한다
   4. 4.절대영도에 도달할 수 없다
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   정답 1번. 에너지는 형태만 변할 뿐 총량은 보존된다

   열역학 제1법칙은 에너지 보존 법칙으로 계에 가한 열이 내부에너지 변화와 계가 한 일의 합과 같음을 뜻하며, 엔트로피 증가는 제2법칙의 내용입니다.

2. 기계열역학2번 문항
   열역학 제2법칙과 가장 관련이 깊은 물리량은?
   1. 1.엔탈피
   2. 2.엔트로피
   3. 3.비열
   4. 4.점성계수
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   정답 2번. 엔트로피

   열역학 제2법칙은 과정의 방향성을 규정하여 고립계의 엔트로피가 감소하지 않음을 말하며, 엔탈피나 비열은 방향성과 직접 관련이 없는 상태량입니다.

3. 기계열역학3번 문항
   이상기체 상태방정식으로 옳은 것은? (R: 기체상수)
   1. 1.PV = mR/T
   2. 2.P/V = mRT
   3. 3.PV = mRT
   4. 4.PVT = mR
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   정답 3번. PV = mRT

   이상기체 상태방정식 PV=mRT는 압력과 부피의 곱이 질량·기체상수·절대온도의 곱과 같음을 뜻하며, 온도는 반드시 절대온도 K로 넣어야 합니다.

4. 기계열역학4번 문항
   고온 열원 온도 TH, 저온 열원 온도 TL 사이에서 작동하는 카르노 기관의 열효율은?
   1. 1.η = TH / TL
   2. 2.η = 1 − TH / TL
   3. 3.η = TL / TH
   4. 4.η = 1 − TL / TH
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   정답 4번. η = 1 − TL / TH

   카르노 기관의 효율은 두 열원의 절대온도만으로 정해져 η=1−TL/TH이며, 같은 온도 범위의 어떤 실제 기관도 넘을 수 없는 이론상 최대치입니다.

5. 기계열역학5번 문항
   이상기체의 등온과정에서 내부에너지 변화량은?
   1. 1.항상 양(+)
   2. 2.0 (변화 없음)
   3. 3.항상 음(−)
   4. 4.압력에 비례
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   정답 2번. 0 (변화 없음)

   이상기체의 내부에너지는 온도만의 함수이므로 온도가 일정한 등온과정에서는 ΔU이 0이 되며, 이때 공급된 열은 전부 외부에 대한 일로 바뀝니다.

6. 기계열역학6번 문항
   이상기체의 가역 단열과정을 나타내는 관계식은? (k: 비열비)
   1. 1.PV = 일정
   2. 2.P/V = 일정
   3. 3.PVᵏ = 일정
   4. 4.PᵏV = 일정
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   정답 3번. PVᵏ = 일정

   가역 단열과정은 엔트로피가 일정한 등엔트로피 과정이며 PVᵏ=일정이 성립하고, PV=일정은 온도가 일정한 등온과정의 관계식이므로 구분해야 합니다.

7. 기계열역학7번 문항
   비열비 k를 옳게 나타낸 것은?
   1. 1.k = Cv / Cp
   2. 2.k = Cp / Cv
   3. 3.k = Cp × Cv
   4. 4.k = Cp − Cv
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   정답 2번. k = Cp / Cv

   비열비는 정압비열을 정적비열로 나눈 값 k=Cp/Cv로 항상 1보다 크며, 공기는 약 1.4이고 아르곤 같은 단원자 기체는 약 1.67의 값을 가집니다.

8. 기계열역학8번 문항
   이상기체에서 정압비열 Cp와 정적비열 Cv, 기체상수 R 사이의 관계는?
   1. 1.Cp − Cv = R
   2. 2.Cp + Cv = R
   3. 3.Cp × Cv = R
   4. 4.Cv − Cp = R
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   정답 1번. Cp − Cv = R

   마이어의 관계식에 따라 이상기체에서는 Cp−Cv=R이 성립하며, 정압가열 때 팽창일을 추가로 해야 하므로 Cp가 Cv보다 기체상수만큼 큽니다.