기상기사 기출문제·모의고사·오답노트·자동채점

2006년08월06일 36번

[대기열역학]
압력이 1,000 hPa, 온도가 0℃인 산소 1몰을 부피가 일정한 상태로 압력을 500 hPa로 줄였을 때 온도는?

  • ① -136.5 ℃
  • ② 0 ℃
  • ③ 136.5 ℃
  • ④ 273 ℃
(정답률: 알수없음)

문제 해설

가스의 상태방정식인 PV=nRT를 이용하여 문제를 풀 수 있다. 여기서 P는 압력, V는 부피, n은 몰수, R은 기체상수, T는 절대온도를 나타낸다. 문제에서 부피가 일정하므로 V는 상수이다. 따라서 P1/T1 = P2/T2의 식을 이용하여 온도를 구할 수 있다.

P1/T1 = P2/T2

(1,000 hPa)/(273 K) = (500 hPa)/T2

T2 = (500 hPa) x (273 K) / (1,000 hPa)

T2 = 136.5 K

하지만 문제에서 온도의 단위는 ℃이므로 -136.5 ℃가 정답이 된다. 이는 절대온도인 K와 섭씨온도인 ℃ 간의 변환식을 이용하여 계산할 수 있다.

T(℃) = T(K) - 273

T(℃) = 136.5 K - 273

T(℃) = -136.5 ℃

따라서 올바른 정답은 "-136.5 ℃"이다.
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