폐쇄계에서 경로 A→C→B를 따라 110J의 열이 계로 들어오고 50J… | [에너지관리기사 필기] 2023년 3회 기출복원 모의고사 기출문제 상세 페이지

1[에너지관리기사 필기] 2023년 3회 기출복원 모의고사
폐쇄계에서 경로 A→C→B를 따라 110J의 열이 계로 들어오고 50J의 일을 외부에 할 경우 B→D→A를 따라 계가 되돌아 올 때 계가 40J의 일을 받는다면 이 과정에서 계는 얼마의 열을 방출 또는 흡수하는가?
1
30J 방출
2
30J 흡수
3
100J 방출
4
100J 흡수
해설

A→C→B 과정에서 계로 110J의 열이 들어오고 계가 외부에 50J의 일을 했으므로, 내부에너지 변화는 ΔUA→B=Q−W=110−50=60 J\Delta U_{A \to B} = Q-W = 110-50 = 60\ \mathrm{J}이다.

내부에너지는 상태함수이므로 되돌아오는 경로에서는 경로에 관계없이 ΔUB→A=−60 J\Delta U_{B \to A} = -60\ \mathrm{J}이 된다. 이 과정에서 계가 40J의 일을 받았다는 것은 계가 외부에 한 일이 -40J이라는 뜻이다.

따라서 QB→A=ΔUB→A+WB→A=−60+(−40)=−100 JQ_{B \to A} = \Delta U_{B \to A} + W_{B \to A} = -60 + (-40) = -100\ \mathrm{J}로, 계는 이 과정에서 100J의 열을 방출한다.

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