2012년09월04일 15번

[과목 구분 없음]
같은 질량의 기체 X와 Y에 대해 그림 (가)는 1 기압에서 온도에 따른 기체의 밀도를, (나)는 일정 온도에서 압력에 따른 기체의 밀도를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것은? [3점]

① 단위 부피당 분자 수는 A에서가 B에서보다 많다.
② 분자의 평균 운동 에너지는 A에서가 C에서보다 크다.
③ 분자 간 평균 거리는 A에서가 D에서보다 크다.
④ 부피는 B에서가 D에서의 2배이다.
D에서의 온도는 300K이다.

(정답률: 알수없음)

문제 해설

정답: "분자 간 평균 거리는 A에서가 D에서보다 크다."

이유:
- (가)에서 온도가 같을 때, X와 Y의 밀도는 X가 더 높다. 즉, X는 분자가 더 밀집하게 존재한다.
- (나)에서 압력이 같을 때, X와 Y의 밀도는 X가 더 높다. 즉, X는 분자가 더 밀집하게 존재한다.
- 따라서, X와 Y는 같은 질량이지만 X는 분자가 더 밀집하게 존재하기 때문에 단위 부피당 분자 수가 더 많다.
- 분자 간 평균 거리는 분자가 더 밀집하게 존재하는 X에서는 더 크다. (분자가 더 밀집하게 존재하면 분자 간 거리가 더 가까워지기 때문에)
- 분자의 평균 운동 에너지는 온도에 비례하므로, 온도가 높은 C에서가 가장 크다.
- 부피는 D에서가 가장 크며, B에서는 D에서의 2배이다.
- D에서의 온도는 300K이다.

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