따뜻한 물과 찬 물이 각각의 비커에 담겨 있을 때, 이 두 비커를 혼합… | [금속재료기사 필기] 20년 1회차 기출문제 상세 페이지
1[금속재료기사 필기] 20년 1회차
따뜻한 물과 찬 물이 각각의 비커에 담겨 있을 때, 이 두 비커를 혼합한다면 혼합과정에서의 엔트로피 변화는?
1
증가한다.
2
감소한다.
3
변화가 없다.
4
알 수 없다.
해설
두 온도의 물을 혼합할 때 전체 엔트로피는 증가한다. 이는 열역학 제2법칙에 의한 비가역 과정의 특성이다.
온도 차이가 있는 두 물체가 자발적으로 열을 교환하면서 최종적으로 평형 상태(같은 온도)에 도달하는 과정에서 우주의 엔트로피가 항상 증가하기 때문이다.
찬 물이 흡수하는 열량을 Q라 하면, 찬 물의 엔트로피 증가량은 Q/T_cold(높음)이고 따뜻한 물의 엔트로피 감소량은 Q/T_hot(낮음)이므로,
전체 엔트로피 변화 ΔS_total = Q/T_cold − Q/T_hot > 0이 되어 증가한다.
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