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1[화공기사 필기] 16년 2회차

순환법칙 (PT)V(TV)P(VP)T=1\left(\dfrac{\partial P}{\partial T}\right)_V\left(\dfrac{\partial T}{\partial V}\right)_P\left(\dfrac{\partial V}{\partial P}\right)_T = -1 에서 얻을 수 있는 최종식은? (단, β는 부피 팽창률(Volume expansivity), k는 등온압축률(Isothermal compressibility)이다.

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해설

순환법칙을 β·k의 정의로 정리하면 (∂P/∂T)V = β/k 가 된다.

정의상 부피 팽창률 β = (1/V)(∂V/∂T)P, 등온압축률 k = −(1/V)(∂V/∂P)T 이다.

(∂P/∂T)V(∂T/∂V)P(∂V/∂P)T = −1 에서
(∂P/∂T)V = −(∂V/∂T)P ÷ (∂V/∂P)T
= −(Vβ) ÷ (−Vk) = β/k

등온압축률 정의에 이미 음(−)부호가 들어 있어 순환법칙의 −1과 상쇄되므로 결과에는 음부호가 남지 않으며, β와 k의 분자·분모 위치도 바뀌지 않는다.

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