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다음 4가지 경우에서 ( ) 안의 물질이 보유한 엔트로피가 증가한 경우… | [일반기계기사 필기] 21년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[일반기계기사 필기] 21년 2회차
다음 4가지 경우에서 ( ) 안의 물질이 보유한 엔트로피가 증가한 경우는?
  • ⓐ 컵에 있는 (물)이 증발하였다.
  • ⓑ 목욕탕의 (수증기)가 차가운 타일벽에서 물로 응결되었다.
  • ⓒ 실린더 안의 (공기)가 가역 단열적으로 팽창되었다.
  • ⓓ 뜨거운 (커피)가 식어서 주위온도와 같게 되었다.
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해설

액체가 기체로 바뀌면 분자의 무질서도가 크게 늘어나므로 컵에 있는 물이 증발한 경우가 엔트로피 증가에 해당한다.

증발은 열을 흡수하는 상변화이므로 Δs = q/T > 0이고, 같은 물질이라도 기체 상태의 엔트로피가 액체보다 훨씬 크다.

  • 수증기가 차가운 타일벽에서 물로 응결되는 것은 기체 → 액체의 방열 상변화이므로 수증기의 엔트로피는 감소한다.
  • 가역 단열 팽창은 등엔트로피 과정이므로 공기의 엔트로피는 변하지 않는다(Δs = 0).
  • 뜨거운 커피가 식는 것은 커피가 열을 내놓는 과정이므로 커피 자신의 엔트로피는 감소한다(주위까지 합친 전체는 증가).

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