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‘효율이 100%인 열기관은 제작이 불가능하다.’ 라고 표현되는 법칙은? | [가스기능사 필기] 14년 4회차 기출문제 상세 페이지

1[가스기능사 필기] 14년 4회차
‘효율이 100%인 열기관은 제작이 불가능하다.’ 라고 표현되는 법칙은?
1
열역학 제 0법칙
2
열역학 제 1법칙
3
열역학 제 2법칙
4
열역학 제 3법칙
해설

효율이 100%인 열기관은 제작이 불가능하다는 진술은 열역학 제2법칙으로 표현된다.

제2법칙은 카르노 정리(Carnot's theorem)를 통해 열기관의 효율이 η=1−TCTH\eta = 1 - \frac{T_C}{T_H} (단, TCT_C는 저온열원, THT_H는 고온열원의 절대온도)를 초과할 수 없음을 나타낸다. 100% 효율을 위해서는 TC=0T_C = 0 K(절대영도)이어야 하는데, 이는 물리적으로 불가능하기 때문이다.

나머지 법칙은 이 명제와는 직접적 관련이 없다.

  • 열역학 제0법칙: 열평형의 정의를 다룬다.
  • 열역학 제1법칙: 에너지 보존을 다룬다.
  • 열역학 제3법칙: 절대영도 도달 불가능성을 다룬다.

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