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2011년06월02일 17번

[과목 구분 없음]
그림 (가)와 (나)는 대기압이 1기압일 때, 0℃에서 같은 분자수의 아르곤(Ar)과 헬륨(He)이 실린더 속에 각각 들어 있는 것을 나타낸 것이다. (가)와 (나)의 부피는 각각 V 와 V/2이고, 분자의 상대적 질량은 Ar > He이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 온도 변화는 없고, 피스톤의 무게와 마찰은 무시한다.)

  • ① ㄱ
  • ② ㄷ
  • ③ ㄱ, ㄴ
  • ④ ㄴ, ㄷ
  • ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)

문제 해설

가스의 부피는 온도와 압력에 비례하므로, 대기압이 동일하고 온도가 동일하면 같은 분자수의 가스는 부피가 같다. 따라서 (가)와 (나)의 온도는 같다. (나)의 부피는 (가)의 부피의 절반인데, 같은 온도에서 같은 부피의 가스 중 분자량이 더 작은 He가 더 많은 분자수를 가지므로 (나) 속의 He 분자의 수는 (가) 속의 He 분자의 수보다 많다. 따라서 (나) 속의 총 분자수는 (가) 속의 총 분자수보다 많다. 이에 따라 (나) 속의 압력이 (가) 속의 압력보다 더 커진다. 따라서 정답은 "ㄱ"이다.
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