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1[일반기계기사 필기] 15년 1회차

단열된 용기 안에 두 개의 구리 블록이 있다. 블록 A는 10kg, 온도 300K이고, 블록 B는 10kg, 900K이다. 구리의 비열은 0.4kJ/kgㆍK일 때, 두 블록을 접촉시켜 열교환이 가능하게 하고 장시간 놓아두어 최종 상태에서 두 구리 블록의 온도가 같아졌다. 이 과정 동안 시스템의 엔트로피 증가량(kJ/K)은?

1.15

2.04

2.77

4.82

해설

두 구리 블록의 최종 온도는 질량과 비열이 같으므로 평균값인  $600\mathrm{K}$ 이다.
각 블록의 엔트로피 변화는  $\Delta S = mc\ln\dfrac{T_f}{T_i}$ 이다.
A블록:  $\Delta S_A = 10 \times 0.4 \times \ln\dfrac{600}{300} \approx 2.77\mathrm{kJ/K}$ 
B블록:  $\Delta S_B = 10 \times 0.4 \times \ln\dfrac{600}{900} \approx -1.62\mathrm{kJ/K}$ 
전체 엔트로피 증가량은  $\Delta S_A + \Delta S_B \approx 1.15\mathrm{kJ/K}$ 이다.

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