상태 1에서 경로 A를 따라 상태 2로 변화하고 경로 B를 따라 다시 … | [공조냉동기계기사 필기] 21년 2회차 기출문제 상세 페이지
1[공조냉동기계기사 필기] 21년 2회차
상태 1에서 경로 A를 따라 상태 2로 변화하고 경로 B를 따라 다시 상태 1로 돌아오는 가역 사이클이 있다. 아래의 사이클에 대한 설명으로 틀린 것은?
1
사이클 과정 동안 시스템의 내부에너지 변화량은 0 이다.
2
사이클 과정 동안 시스템은 외부로부터 순(net) 일을 받았다.
3
사이클 과정 동안 시스템의 내부에서 외부로 순(net) 열이 전달되었다.
4
이 그림으로 사이클 과정 동안 총 엔트로피 변화량을 알 수 없다.
해설
그림의 선도에서 상태 1은 오른쪽 아래, 상태 2는 왼쪽 위에 있고, 두 점을 잇는 위쪽 곡선이 경로 A, 아래쪽 곡선이 경로 B다. 화살표는 A에서 왼쪽(1→2), B에서 아래쪽(2→1)을 향하므로 이 사이클은 반시계 방향으로 순환한다.
사이클이므로 처음 상태와 끝 상태가 같고, 내부에너지·엔트로피는 모두 상태량이다. 따라서 한 사이클 후 이고 엔트로피 변화량도 계산 없이 0임을 알 수 있다. 그러므로 "이 그림으로는 총 엔트로피 변화량을 알 수 없다"는 설명이 틀렸다.
반시계 방향 사이클에서는 압력이 높은 위쪽 경로를 체적이 줄어드는 방향으로 지나므로 닫힌 곡선의 면적만큼 일을 외부로부터 받는다(). 여기에 을 넣으면 이 되어 그만큼의 열이 계 내부에서 외부로 나간다. 나머지 설명들은 모두 이 결과와 일치한다.
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