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1[9급 지방직 고졸경채 물리] 23년 1회차

표는 가상의 열기관 A와 B가 고열원에서 흡수한 열  $Q_1$ , 저열원으로 방출한 열  $Q_2$ , 외부에 한 일  $W$ 를 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 모두 고르면?구분 열기관 A 열기관 B
 $Q_1$ 500 J 400 J
 $Q_2$ 400 J 0
 $W$ (가) 400 J
ㄱ. (가)는 100 J이다.
ㄴ. A의 열효율은 0.1이다.
ㄷ. B는 열역학 제1법칙에 위배되므로 제작할 수 없다.

구분	열기관 A	열기관 B
$Q_1$	500 J	400 J
$Q_2$	400 J	0
$W$	(가)	400 J

ㄱ

ㄱ, ㄴ

ㄴ, ㄷ

ㄱ, ㄴ, ㄷ

해설

옳은 것은 ㄱ뿐이다. A가 한 일은 100 J이고, B는 제1법칙이 아니라 열역학 제2법칙에 위배된다.
열기관의 일:  $W=Q_1-Q_2=500-400=100\,\mathrm{J}$ 
A의 열효율:  $e=\dfrac{W}{Q_1}=\dfrac{100}{500}=0.2$ 
ㄱ(옳음): 흡수한 열에서 방출한 열을 뺀 값이 한 일이므로 (가)는 100 J이다.
ㄴ(틀림): A의 열효율은 0.1이 아니라 0.2이다.
ㄷ(틀림): B는  $Q_1=W=400\,\mathrm{J}$ 로 에너지 보존(제1법칙)은 만족하지만, 흡수한 열을 모두 일로 바꾸는 열효율 1의 열기관이므로 제2법칙에 위배되어 제작할 수 없다.

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