온도가 800K이고 질량이 10kg인 구리를 온도 290K인 100kg… | [에너지관리기사 필기] 2025년 2회 기출복원 모의고사 기출문제 상세 페이지

구리(10kg, 800K)와 물(100kg, 290K)이 단열용기 안에서 열교환만으로 평형에 도달하므로, 열량 보존식 $m_{Cu}c_{Cu}(T_f-800)+m_wc_w(T_f-290)=0$을 풀면 평형온도는 약 $T_f\approx294.8\,\mathrm{K}$이다.
구리의 엔트로피 변화는 $\Delta S_{Cu}=m_{Cu}c_{Cu}\ln\dfrac{T_f}{800}\approx-3.97\,\mathrm{kJ/K}$로 온도가 내려가므로 감소하고, 물의 엔트로피 변화는 $\Delta S_w=m_wc_w\ln\dfrac{T_f}{290}\approx+6.87\,\mathrm{kJ/K}$로 온도가 올라가므로 증가한다.
두 값을 더한 계 전체의 엔트로피 변화는 $-3.97+6.87\approx2.90\,\mathrm{kJ/K}$이므로, 계 전체로는 엔트로피가 증가한다.