이상기체 1mol 이 100℃, 100기압에서 0.1기압으로 등온가역적… | [가스기능사 필기] 11년 4회차 기출문제 상세 페이지

등온가역적 팽창에서 이상기체가 흡수하는 열량은 계가 한 일과 같다($q = w$). 등온과정에서 이상기체의 일은 $w = nRT\ln\frac{V_f}{V_i} = nRT\ln\frac{P_i}{P_f}$이므로, 흡수열은 $q = nRT\ln\frac{P_i}{P_f}$이다.
주어진 값을 대입하면: $n=1\text{ mol}$, $R=1.987\text{ cal/mol·K}$, $T=100+273=373\text{ K}$, $P_i=100\text{ atm}$, $P_f=0.1\text{ atm}$이다.
$q = 1 \times 1.987 \times 373 \times \ln\frac{100}{0.1} = 1.987 \times 373 \times \ln(1000)$를 계산하면,
$\ln(1000) \approx 6.908$이므로
$q = 1.987 \times 373 \times 6.908 \approx 5120\text{ cal}$이다.