상태 1에서 경로 A를 따라 상태 2로 변화하고 경로 B를 따라 다시 … | [건설기계설비기사 필기] 21년 2회차 기출문제 상세 페이지
1[건설기계설비기사 필기] 21년 2회차
상태 1에서 경로 A를 따라 상태 2로 변화하고 경로 B를 따라 다시 상태 1로 돌아오는 가역 사이클이 있다. 아래의 사이클에 대한 설명으로 틀린 것은?
1
사이클 과정 동안 시스템의 내부에너지 변화량은 0 이다.
2
사이클 과정 동안 시스템은 외부로부터 순(net) 일을 받았다.
3
사이클 과정 동안 시스템의 내부에서 외부로 순(net) 열이 전달되었다.
4
이 그림으로 사이클 과정 동안 총 엔트로피 변화량을 알 수 없다.
해설
이 사이클은 가역 사이클이므로 한 바퀴 순환 후 시스템은 원래 상태로 돌아와 모든 상태함수(내부에너지, 엔트로피)의 변화량은 0이 된다. 따라서 '이 그림으로 사이클 과정 동안 총 엔트로피 변화량을 알 수 없다'는 틀린 설명이다(가역 사이클이므로 , 즉 엔트로피 변화량은 0으로 명확히 알 수 있다).
- 내부에너지 변화량 0: 상태함수의 변화량이 0이므로 옳다.
- 외부로부터 순일을 받음: P-V 선도에서 1→A→2 경로가 위쪽(압력이 큰 경로)이고 2→B→1 경로가 아래쪽이므로, 팽창 시 한 일(A 아래 면적)보다 압축 시 받은 일(B 아래 면적)이 더 커서 사이클 전체로는 외부로부터 순일을 받는(역방향 사이클) 형태이므로 옳다.
- 내부에서 외부로 순열 전달: 열역학 제1법칙에 의해 받은 일만큼 열을 외부로 방출하므로 옳다.
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