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500K의 열저장소(Heat Reservoir)로부터 300K의 열저장… | [화공기사 필기] 18년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[화공기사 필기] 18년 3회차
500K의 열저장소(Heat Reservoir)로부터 300K의 열저장소로 열이 이동된다. 이동된 열의 양이 100kJ이라고 할 때 전체 엔트로피 변화량은 얼마인가?
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50.0kJ/K
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13.3kJ/K
3
0.500kJ/K
4
0.133kJ/K
해설

두 저장소 사이의 비가역 열전달에서 전체 엔트로피 변화량은 0.133 kJ/K0.133\ \mathrm{kJ/K}이다.

고온부의 엔트로피 감소와 저온부의 엔트로피 증가를 더해 계산한다.
ΔS=−QTH+QTL=−100500+100300\Delta S = -\dfrac{Q}{T_H} + \dfrac{Q}{T_L} = -\dfrac{100}{500} + \dfrac{100}{300}

따라서 ΔS=−0.200+0.333=0.133 kJ/K\Delta S = -0.200 + 0.333 = 0.133\ \mathrm{kJ/K}이며, 값이 0보다 크므로 이 과정이 비가역(자발적)임을 보여준다.

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