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1[7급 국가직 화공열역학] 24년 1회차
다음 조건들을 고려할 때, 전기 오븐을 이용하여 밀폐 용기에 담긴 음식물을 가열하는 상황에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?○ 외부에서 유입된 전기는 전기 오븐 내부의 히터에서 열로 변환되어 전기 오븐 내부의 물질을 가열한다.
○ 전기 오븐은 외부와 완벽하게 단열되어 있다.
○ 닫힌 상태에서 전기 오븐 내부의 물질은 외부로 전혀 새어 나가지 않는다.
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전기 오븐 외부를 열역학적 계라고 할 때, 전기는 일의 형태로 경계를 통과한다.
2
전기 오븐을 열역학적 계라고 할 때, 계 내부의 에너지는 일정하게 유지된다.
3
밀폐 용기를 열역학적 계라고 할 때, 주변 환경과의 에너지 교환 방식은 열 또는 일이다.
4
밀폐 용기에 담긴 음식물을 열역학적 계라고 할 때, 주변 환경보다 온도가 낮을 때에만 열이 유입될 수 있다.
해설
전기 오븐을 계로 잡으면 전기가 일의 형태로 유입되어 내부에너지가 증가하므로, 계 내부 에너지가 일정하다는 설명이 옳지 않다.
오븐이 단열되어 이더라도 전기 일이 들어오므로 제1법칙 에서 이다.
- 전기 에너지는 온도차에 의한 열이 아니므로 오븐 외부를 계로 잡으면 일의 형태로 경계를 통과한다.
- 밀폐 용기는 물질 교환이 없는 닫힌계이므로 주변과의 에너지 교환은 열 또는 일뿐이다.
- 열은 고온에서 저온으로만 자발적으로 흐르므로 음식물이 주변보다 차가울 때에만 열이 유입된다.
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