그림은 일정량의 단원자 이상 기체가 상태 A→B→C→A를 따라 순환하는 동안 기체의 압력과 부피를 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 에서 있는 대로 고른 것은? ㄱ. A→B 과정에서 기체가 흡수한 열량은 12P_0V_0이다. ㄴ. B→C 과정에서 기체의 내부 에너지 감소량은 9P_0V_0이다. ㄷ. A→B→C→A 과정에서 기체가 외부에 한 일의 절댓값은 2P_0V_0이다.

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1[소방간부후보생 물리학개론] 26년 1회차

그림은 일정량의 단원자 이상 기체가 상태 A→B→C→A를 따라 순환하는 동안 기체의 압력과 부피를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?
<보 기>
ㄱ. A→B 과정에서 기체가 흡수한 열량은  $12P_0V_0$ 이다.
ㄴ. B→C 과정에서 기체의 내부 에너지 감소량은  $9P_0V_0$ 이다.
ㄷ. A→B→C→A 과정에서 기체가 외부에 한 일의 절댓값은  $2P_0V_0$ 이다.

ㄱ

ㄴ

ㄱ, ㄷ

ㄴ, ㄷ

ㄱ, ㄴ, ㄷ

해설

옳은 진술은 B→C의 내부 에너지 감소량과 순환 과정의 일에 대한 진술이다.
그래프에서 A는  $(V_0,3P_0)$ , B는  $(3V_0,3P_0)$ , C는  $(3V_0,P_0)$ 이다. 단원자 이상 기체의 내부 에너지는  $U=\dfrac{3}{2}PV$ 이다.
A→B에서 흡수한 열량은  $12P_0V_0$ 이다 — 옳지 않다. 등압 팽창이므로  $Q=\dfrac{5}{2}P\Delta V=\dfrac{5}{2}\times3P_0\times2V_0=15P_0V_0$ 이다.
B→C에서 내부 에너지 감소량은  $9P_0V_0$ 이다 — 옳다.  $\dfrac{3}{2}\times3V_0\times2P_0=9P_0V_0$ 이다.
한 순환 동안 한 일의 절댓값은  $2P_0V_0$ 이다 — 옳다. 삼각형 넓이  $\dfrac{1}{2}\times2V_0\times2P_0=2P_0V_0$ 이다.

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