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1[에너지관리기사 필기] 20년 1회차
다음은 열역학 기본법칙을 설명한 것이다. 0법칙, 1법칙, 2법칙, 3법칙 순으로 옳게 나열한 것은?
가. 에너지 보존에 관한 법칙이다.
나. 에너지의 전달 방향에 관한 법칙이다.
다. 절대온도 0 K에서 완전 결정질의 절대 엔트로피는 0 이다.
라. 시스템 A가 시스템 B와 열적 평형을 이루고 동시에 시스템 C와도 열적 평형을 이룰 때 시스템 B와 C의 온도는 동일하다.
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가 – 나 – 다 - 라
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라 – 가 – 나 - 다
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다 – 라 – 가 - 나
4
나 – 가 – 라 – 다
해설
열역학 제0법칙은 열평형의 이행성(transitivity)을 말한다. A가 B와 열평형이고 동시에 C와도 열평형이면 B와 C의 온도가 같다는 것으로, 온도라는 물리량과 온도계 측정의 근거가 되는 법칙이다.
제1법칙은 에너지 보존 법칙으로 열과 일이 서로 변환될 뿐 총량은 보존된다는 것이며, 제1종 영구기관이 불가능함을 뜻한다. 제2법칙은 에너지 전달의 방향성을 규정해 열이 저온에서 고온으로 저절로 흐르지 않고 열을 100 % 일로 바꿀 수 없음을 말하며, 엔트로피 증가 원리로 표현된다.
제3법칙은 절대온도 0 K에서 완전한 결정질의 절대 엔트로피가 0이라는 네른스트의 열정리로, 엔트로피의 절대값 기준점을 제공하고 절대영도에 도달할 수 없음을 시사한다.
따라서 0·1·2·3법칙 순서로 배열하면 열평형 이행성 → 에너지 보존 → 에너지 전달 방향 → 0 K에서 엔트로피 0, 즉 라 – 가 – 나 – 다 순이 된다.
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