어느 가역 상태변화를 표시하는 그림과 같은 온도(T)-엔트로피(S) 선… | [일반기계기사 필기] 21년 3회차 기출문제 상세 페이지
1[일반기계기사 필기] 21년 3회차
어느 가역 상태변화를 표시하는 그림과 같은 온도(T)-엔트로피(S) 선도에서 빗금으로 나타낸 부분의 면적은 무엇을 의미하는가?
1
힘
2
열량
3
압력
4
비체적
해설
T-S 선도에서 빗금 친 미소 직사각형의 넓이 T·ds는 가역 과정에서 주고받은 열량을 뜻한다.
가역 과정의 엔트로피 정의 ds = δq/T를 열량에 대해 풀면 δq = T·ds이다. 그림에서 세로 길이가 절대온도 T, 가로 폭이 ds인 b–c–d–a 영역의 면적이 곧 δq이다.
따라서 곡선 아래 전체 면적 ∫T·ds는 그 과정 동안 출입한 전열량이 된다. 일(work)은 p-V 선도의 면적으로 나타나므로 헷갈리지 말아야 한다.
힘·압력·비체적은 온도(K)와 엔트로피(kJ/K)의 곱인 kJ, 즉 에너지 차원과 맞지 않아 이 면적이 될 수 없다.
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