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열역학에 관한 설명으로 옳은 것은? | [화공기사 필기] 18년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[화공기사 필기] 18년 2회차
열역학에 관한 설명으로 옳은 것은?
1
일정한 압력과 온도에서 일어나는 모든 비가역과정은 깁스(Gibbs)에너지를 증가시키는 방향으로 진행한다.
2
공비물의 공비조성에서는 끓는 액체에서와 같은 조성을 갖는 기체가 만들어지며 액체의 조성은 증발하면서도 변화하지 않는다.
3
압력이 일정한 단일상의 PVT 계에서  이다.
4
화학반응이 일어나면 생성물의 에너지는 구성 원자들의 물리적 배열의 차이에만 의존하여 변한다.
해설

옳은 설명은 공비 조성(azeotrope)에 관한 것이다. 공비점에서는 액상과 기상의 조성이 같아(xi=yix_i=y_i) 증발이 진행돼도 액의 조성이 변하지 않고, 그래서 단순 증류로는 그 조성을 넘어 분리할 수 없다.

  • 일정한 T·P에서 비가역과정은 깁스에너지가 감소하는 방향(dG ≤ 0)으로 진행하며, 평형에서 G가 최소가 된다.
  • 압력이 일정한 단일상에서는 ΔH=T1T2CPdT\Delta H=\int_{T_1}^{T_2}C_P\,dT 이다. 정압인데 정적비열 CVC_V 로 적분한 식은 성립하지 않는다.
  • 화학반응의 에너지 변화는 원자의 물리적 배열만이 아니라 화학결합의 종류와 세기(결합에너지)가 달라지는 데서 온다.

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