2012년07월11일 8번
[과목 구분 없음] 그림은 중앙에 피스톤이 있는 실린더에 기체 A2와 AB가 든 용기가 연결된 모습을 나타낸 것이다. 양쪽 콕을 동시에 열었다 닫았더니 피스톤이 오른쪽 방향으로 이동한 후 정지하였다.
이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, A와 B는 임의의 원소 기호이고, 온도는 일정하다.) [3점]
이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, A와 B는 임의의 원소 기호이고, 온도는 일정하다.) [3점]
- ① ㄱ
- ② ㄷ
- ③ ㄱ, ㄴ
- ④ ㄴ, ㄷ
- ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
문제 해설
보기에서 정답은 "ㄱ"이다. 이유는 양쪽 콕을 동시에 열고 닫았기 때문에 용기 안의 기체 A2와 AB가 실린더 안으로 들어가게 되고, 이로 인해 실린더 안의 총 부피가 감소한다. 부피가 감소하면서 기체 분자들의 충돌 빈도가 증가하고, 이에 따라 압력이 증가한다. 따라서, 압력이 증가한 상태에서 양쪽 콕을 닫으면, 압력 차이로 인해 피스톤이 오른쪽 방향으로 이동하게 된다. 이후에는 온도가 일정하므로, 기체의 부피와 압력은 반비례 관계에 있기 때문에, 부피가 감소하면 압력이 증가하고, 부피가 증가하면 압력이 감소한다. 따라서, 피스톤이 오른쪽 방향으로 이동한 후에는 압력이 균일해지고, 피스톤은 더 이상 움직이지 않게 된다.
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