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1[7급 국가직 화공열역학] 26년 1회차

다음 자료를 사용하여  $p$  atm의 일정한 압력에서 알루미늄이 가역적으로 600 °C에서 700 °C로 가열될 때, 몰엔트로피(molar entropy) 변화[J mol^-1 K^-1]는?○ 알루미늄의 원자량은 27이다.
○  $p$  atm에서 알루미늄의 녹는점은 660 °C, 융해열은 393 J g^-1이다.
○ 고체 알루미늄과 액체 알루미늄의 몰열용량(molar heat capacity)은 각각 32 J mol^-1 K^-1, 34 J mol^-1 K^-1으로 일정하다.
○ ln(973) ＝6.88, ln(933) ＝6.84, ln(873) ＝6.77,  $\frac{131}{311}$  ＝0.42로 계산한다.
○  $t$ [°C] ＝ $T$ [K] －273으로 계산한다.

3.60

4.02

14.94

15.00

해설

고체 가열·융해·액체 가열 세 단계의 엔트로피 변화를 더하면  $14.94\ \mathrm{J\,mol^{-1}\,K^{-1}}$ 이다.
고체 가열(873 K → 933 K):  $32\ln\dfrac{933}{873} = 32(6.84-6.77) = 2.24$ 
융해(933 K):  $\dfrac{393 \times 27}{933} = \dfrac{131 \times 27}{311} = 0.42 \times 27 = 11.34$ 
액체 가열(933 K → 973 K):  $34\ln\dfrac{973}{933} = 34(6.88-6.84) = 1.36$ 
합계:  $2.24 + 11.34 + 1.36 = 14.94$ 
3.60은 현열 두 항만 더하고 융해 엔트로피를 빠뜨린 값이다.
4.02는 융해열을 g 기준으로 써서 원자량 27을 곱하지 않은 값이다.
15.00은 주어진 근삿값으로 세 단계를 합한 결과와 맞지 않는다.

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