가역 또는 비가역과 관련된 식으로 옳게 나타낸 것은? | [에너지관리기사 필기] 16년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[에너지관리기사 필기] 16년 3회차

가역 또는 비가역과 관련된 식으로 옳게 나타낸 것은?

 $\oint_{\text{가역}} \dfrac{\delta Q}{T} = 0$

 $\oint_{\text{비가역}} \dfrac{\delta Q}{T} = 0$

 $\oint_{\text{비가역}} \dfrac{\delta Q}{T} > 0$

 $\oint_{\text{가역}} \dfrac{\delta Q}{T} < 0$

해설

클라우지우스(Clausius) 적분은 어떤 사이클에 대해서도  $\oint \dfrac{\delta Q}{T} \le 0$  이고, 등호는 가역 사이클에서만 성립한다. 즉 가역 사이클이면  $\oint_{\text{가역}}\dfrac{\delta Q}{T} = 0$  이다.
비가역 사이클에서는 마찰·유한 온도차 전열 등으로 엔트로피가 생성되므로 적분값이 반드시  $\oint_{\text{비가역}}\dfrac{\delta Q}{T} < 0$  이 된다. 따라서 비가역인데 적분값이 0이라거나 0보다 크다고 쓴 식은 모두 성립하지 않는다.
가역 사이클의 적분값이 0보다 작다고 쓴 식도 틀리다. 가역 사이클에서 이 적분이 경로에 무관하게 0이 된다는 사실이 곧  $dS = \left(\dfrac{\delta Q}{T}\right)_{rev}$  로 정의되는 엔트로피가 상태량임을 보증하는 근거가 된다.

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