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1[7급 국가직 물리학개론] 21년 1회차

다음은 300 K와 1,000 K 사이에서 작동하는 카르노 기관의 순환 과정을 압력－부피 그래프로 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 모두 고르면?
ㄱ. 이 기관의 효율은 0.7이다.
ㄴ. 1→2 과정은 열을 흡수한다.
ㄷ. 2→3 과정은 엔트로피가 증가한다.

ㄱ, ㄴ

ㄱ, ㄷ

ㄴ, ㄷ

ㄱ, ㄴ, ㄷ

해설

옳은 것은 ㄱ과 ㄴ이다.

카르노 기관의 효율은 $e=1-\dfrac{T_L}{T_H}=1-\dfrac{300}{1000}=0.7$ 이다. 그래프에서 1→2는 1,000 K 등온선을 따른 등온 팽창, 2→3은 단열 팽창이다.

ㄱ: 효율이 0.7이므로 옳다.
ㄴ: 등온 팽창은 내부에너지 변화가 0이고 기체가 외부에 일을 하므로 그만큼 열을 흡수한다. 옳다.
ㄷ: 가역 단열 과정은 열 출입이 없어 엔트로피가 일정하다. 틀리다.

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