2022년02월19일 8번

[자연과학개론]
절대 온도 T₀에 있던 1몰의 단원자 분자 이상 기체에 열을 가했더니, 기체가 동압 팽창을 하여 온도 2T₀ 인 상태가 되었다. 이 과정에서 기체에 공급된 열량은? (단, R는 기체 상수이다.)

(정답률: 알수없음)

문제 해설

가열 과정에서 기체 내부의 열에너지가 증가하면서 기체 분자들의 운동 에너지도 증가하게 된다. 이에 따라 기체 내부의 평균 운동 에너지는 증가하게 되고, 이는 온도 상승으로 나타난다. 따라서, 온도가 T₀에서 2T₀으로 증가한 경우, 기체 내부의 평균 운동 에너지도 2배가 되었다는 것을 의미한다.

기체 내부의 평균 운동 에너지는 3/2kT로 표현할 수 있다. 따라서, 온도가 2배가 되면 평균 운동 에너지도 2배가 되므로, 열에너지도 2배가 된다. 따라서, 공급된 열량은 Q = nC_vΔT = nRΔT = nR(T₀)이다.

따라서, 정답은 "

"이다.

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