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2010년11월18일 15번

[과목 구분 없음]
그림은 기체 A는 실린더에, 기체 B와 C는 두 용기에 각각 들어 있는 상태를 나타낸 것이다. 실린더와 두 용기에 들어 있는 각 기체의 질량은 동일하고, 온도는 절대 온도이며 T2는 T1의 2배이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 대기압은 760mmHg이고, U자관의 부피와 피스톤의 마찰은 무시한다.) [3점]

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

문제 해설

보기 중 "ㄱ"이 옳은 이유는 기체 A, B, C의 질량이 동일하고 온도가 T2가 T1의 2배이므로 기체 A, B, C의 분자 평균 운동 에너지는 모두 같다. 따라서 기체 A, B, C의 압력은 모두 같다. 그러므로 U자관의 높이 차이에 의해 기체 A가 용기 B와 C로 이동하면, 기체 A의 압력은 변하지 않고 용기 B와 C의 압력이 감소하게 된다. 이에 따라 피스톤이 내려가면서 용기 B와 C의 부피가 증가하고, 이로 인해 기체 B와 C의 압력이 더욱 감소하게 된다. 따라서 기체 A, B, C의 압력은 모두 같아지게 되고, 최종적으로는 기체 A, B, C의 온도와 압력이 모두 같아진다.
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