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그림은 물의 상(phase) 도표를 나타낸 것이다. 점 P는 물의 삼중… | [변리사 1차] 18년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[변리사 1차] 18년 1회차
그림은 물의 상(phase) 도표를 나타낸 것이다. 점 P는 물의 삼중점이다.
문제 이미지
등압 가열 과정을 통해 상태 A에 있던 얼음이 P를 지나 상태 B가 될 때, 공급되는 열량 Q에 따른 물의 온도 T그래프로 가장 적절한 것은?
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해설

삼중점을 지나는 등압선 위에서는 얼음이 액체를 거치지 않고 곧바로 수증기로 승화하므로, 온도 상승 → 수평 구간 한 번 → 다시 온도 상승 형태의 그래프가 맞다.

상 도표에서 A와 B는 삼중점 P와 같은 높이, 즉 같은 압력의 수평선 위에 있고 A는 고체(얼음) 영역에, B는 P 오른쪽의 기체 영역에 놓여 있다. 이 압력이 바로 물의 삼중점 압력이다.

얼음을 가열하면 삼중점 온도(약 0℃)까지 온도가 오르고, 그 온도에서 상변화가 진행되는 동안에는 공급된 열이 모두 잠열로 쓰여 온도가 일정하게 유지된다. 상변화가 끝나면 수증기가 되어 온도가 다시 올라간다.

이 압력에서는 액체 상태를 거치지 않으므로 100℃ 부근의 두 번째 수평 구간이 나타나지 않는다. 0℃에서 수평 구간이 한 번만 있고 그 뒤로 100℃를 넘어서까지 계속 온도가 올라가는 그래프가 이에 해당한다.

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