[열역학 과정] 17년도 4월 학평 물리1 20번

정답률

52%

알았어야 할 내용

1. 열역학 제1법칙

2. 온도와 내부 에너지의 관계

풀이 과정

ㄱ. (가)에서 Q를 공급하는 동안 P는 일정하게 유지된다. 부피가 늘어나고 있으므로, PV/T 에 의해서 온도 T도 올라가게 된다. 따라서 기체 분자의 평균 속력은 증가한다.

 

ㄴ. 기체가 단열 과정을 거치므로 Q=0 이다. '0 = △U+W' , △U = -W

부피가 줄어들고 있으므로(△V<0) W<0이다. 따라서 △U>0이다. 온도는 증가한다.

 

ㄷ. 기체의 내부 에너지 변화량은 (가)에서와 (나)에서가 같다고 하였다. (가)에서 기체가 외부에 한 일을 W(가)라고 하면 Q=△U+W(가)이고, (나)에서는 기체가 외부로부터 받은 일을 W(나)라고 할 때 Q=0=△U-W(나)이므로 △U=W(나)이다.

△U=Q-W(가)=W(나)이므로 W(나)는 Q보다 작다.