25℃에서 1 몰의 물을 등온 상태에서 1atm에서 1000atm으로 … | [금속재료기사 필기] 21년 1회차 기출문제 상세 페이지

등온 과정에서 액체의 엔트로피 변화는 $\mathrm{d}S = -\left(\frac{\partial V}{\partial T}\right)_P \mathrm{d}P$로 나타나며, 압축율 β=0(부피 변화 무시)이므로 열팽창계수 α를 이용한다. 액체의 부피 온도 의존성 $\left(\frac{\partial V}{\partial T}\right)_P = \alpha V_0$에서 $\Delta S = -\alpha V_0 \Delta P$이다.
물 1몰의 부피: $V_0 = \frac{M}{\rho} = \frac{18\,\mathrm{g}}{1\,\mathrm{g/cm^3}} = 18\,\mathrm{cm^3} = 18 \times 10^{-6}\,\mathrm{m^3}$
압력 변화: $\Delta P = (1000 - 1)\,\mathrm{atm} = 999\,\mathrm{atm} = 999 \times 101325\,\mathrm{Pa} \approx 1.012 \times 10^8\,\mathrm{Pa}$
엔트로피 변화: $\Delta S = -2 \times 10^{-4} \times 18 \times 10^{-6} \times 1.012 \times 10^8 = -2 \times 18 \times 1.012 \times 10^{-2} \approx -0.364\,\mathrm{J/K}$