이상기체에 대하여 일(W)이 다음과 같은 식으로 표현될 때, 이 계의 … | [화공기사 필기] 20년 1회차 기출문제 상세 페이지
1[화공기사 필기] 20년 1회차
이상기체에 대하여 일(W)이 다음과 같은 식으로 표현될 때, 이 계의 변화과정은? (단, Q는 열, V1은 초기부피, V2는 최종부피이다.)
1
단열과정
2
등압과정
3
등온과정
4
정용과정
해설
일이 W = −Q = −RT ln(V2/V1) 로 표현되는 과정은 등온과정이다.
W = −Q 라는 것은 곧 ΔU = Q + W = 0 을 뜻하고, 이상기체의 내부에너지는 온도만의 함수이므로 ΔU = 0 은 온도가 일정하다는 의미가 된다.
실제로 등온 가역과정의 일은
W = −∫PdV = −∫(RT/V)dV = −RT ln(V2/V1)
로 주어진 식과 정확히 같다.단열과정은 Q = 0 이라 W = ΔU 로 표현되고, 등압과정은 W = −PΔV, 정용과정은 부피가 변하지 않아 W = 0 이므로 어느 것도 로그 형태가 나올 수 없다.
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