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1[화공기사 필기] 20년 2회차
이상기체에 대한 설명 중 틀린 것은? (단, U : 내부에너지, R : 기체상수, CP : 정압열용량, CV : 정적열용량이다.)
1
이상기체의 등온가역 과정에서는 PV 값은 일정하다.
2
이상기체의 경우 CP - CV = R 이다.
3
이상기체의 단열가역 과정에서는 TV 값은 일정하다.
4
이상기체의 경우이다.
해설
단열가역 과정에서 일정한 것은 TV 가 아니라 TVγ−1 이므로, "TV 값이 일정하다"는 설명이 틀렸다.
단열가역(등엔트로피) 과정에서는 이고, 여기에 이상기체 상태식 PV = RT 를 대입하면 , 이 된다. γ = CP/CV > 1 이라 지수가 0이 아니므로 TV 자체는 부피가 변하면 함께 달라진다.
- 등온가역 과정에서는 온도가 고정이므로 PV = RT 가 그대로 일정하다.
- 이상기체는 H = U + PV = U + RT 이고 U와 H가 모두 온도만의 함수이므로 CP − CV = R 이 성립한다.
- 이상기체의 내부에너지는 온도만의 함수여서 온도를 고정한 채 부피를 바꿔도 변하지 않으므로 (∂U/∂V)T = 0 이다.
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이다.