이상기체 1몰이 300K에서 100kPa로부터 400kPa로 가역과정으… | [화공기사 필기] 16년 3회차 기출문제 상세 페이지
1[화공기사 필기] 16년 3회차
이상기체 1몰이 300K에서 100kPa로부터 400kPa로 가역과정으로 등온 압축되었다. 이 때 작용한 일의 크기를 옳게 나타낸 것은?
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해설
등온 가역과정의 일은 W = nRT ln(P2/P1) 이므로 (1)(8.314)(300) ln(400/100) J 로 쓴 식이 맞다.
이상기체 등온과정에서는 nRT가 상수이므로
W = −∫P dV = nRT ln(V1/V2) = nRT ln(P2/P1)
= 1 mol × 8.314 J/(mol·K) × 300 K × ln 4 ≒ 3.46 × 103 J단위와 자릿수로도 걸러진다. R을 8.314가 아니라 1/8.314로, T를 300이 아니라 1/300으로 넣은 식은 J/(mol·K)·K가 상쇄되지 않아 에너지 차원이 나오지 않는다. 또 R을 J 단위로 쓴 값에 kJ을 붙인 식은 크기가 1000배 어긋난다.
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