2011년09월01일 1번
[과목 구분 없음] 그림 (가)와 같이 -150℃에서 콕 a 와 b 를 닫은 상태로 액체 X 와 Y 를 부피가 같은 진공 용기 A 와 C 에 각각 넣었다. 그림 (나)는 X와 Y의 증기압 곡선이다.
모든 용기의 온도를 0℃까지 올려준 다음 콕 b 를 열고 충분한 시간이 지난 후, 콕 b를 닫고 콕 a 를 열었다. 콕 a 를 열고 충분한 시간이 지났을 때, 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, X와 Y는 반응하지 않으며, 액체와 연결관의 부피는 무시한다.) [3점]
모든 용기의 온도를 0℃까지 올려준 다음 콕 b 를 열고 충분한 시간이 지난 후, 콕 b를 닫고 콕 a 를 열었다. 콕 a 를 열고 충분한 시간이 지났을 때, 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, X와 Y는 반응하지 않으며, 액체와 연결관의 부피는 무시한다.) [3점]
- ① ㄱ
- ② ㄷ
- ③ ㄱ, ㄴ
- ④ ㄴ, ㄷ
- ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
문제 해설
보기 중 정답은 "ㄴ, ㄷ"이다.
- "ㄱ": 콕 b를 열고 시간이 지난 후, 콕 b를 닫고 콕 a를 열면, 용기 A와 C 사이의 압력이 서로 같아지게 된다. 그러나 X와 Y의 증기압 곡선을 보면, -150℃에서는 X의 증기압이 Y보다 높고, 0℃에서는 Y의 증기압이 X보다 높다. 따라서, 용기 A와 C 사이의 압력이 같아지더라도, X와 Y의 양이 서로 다르기 때문에, 콕 a를 열었을 때 나오는 기체의 종류와 양이 다를 것이다.
- "ㄷ": 콕 b를 열고 시간이 지난 후, 콕 b를 닫고 콕 a를 열면, 용기 A와 C 사이의 압력이 서로 같아지게 된다. 그리고 X와 Y의 증기압 곡선을 보면, 0℃에서는 X와 Y의 증기압이 같다. 따라서, 용기 A와 C 사이의 압력이 같아지면, X와 Y의 양도 같아지게 된다. 그리고 콕 a를 열고 충분한 시간이 지나면, 용기 A와 C 사이의 압력이 다시 서로 같아지게 되고, X와 Y의 증기압 곡선을 보면, 이번에는 -150℃에서 Y의 증기압이 X보다 높고, 0℃에서는 X의 증기압이 Y보다 높다. 따라서, 콕 a를 열었을 때 나오는 기체의 종류와 양이 다시 달라질 것이다.
- "ㄱ": 콕 b를 열고 시간이 지난 후, 콕 b를 닫고 콕 a를 열면, 용기 A와 C 사이의 압력이 서로 같아지게 된다. 그러나 X와 Y의 증기압 곡선을 보면, -150℃에서는 X의 증기압이 Y보다 높고, 0℃에서는 Y의 증기압이 X보다 높다. 따라서, 용기 A와 C 사이의 압력이 같아지더라도, X와 Y의 양이 서로 다르기 때문에, 콕 a를 열었을 때 나오는 기체의 종류와 양이 다를 것이다.
- "ㄷ": 콕 b를 열고 시간이 지난 후, 콕 b를 닫고 콕 a를 열면, 용기 A와 C 사이의 압력이 서로 같아지게 된다. 그리고 X와 Y의 증기압 곡선을 보면, 0℃에서는 X와 Y의 증기압이 같다. 따라서, 용기 A와 C 사이의 압력이 같아지면, X와 Y의 양도 같아지게 된다. 그리고 콕 a를 열고 충분한 시간이 지나면, 용기 A와 C 사이의 압력이 다시 서로 같아지게 되고, X와 Y의 증기압 곡선을 보면, 이번에는 -150℃에서 Y의 증기압이 X보다 높고, 0℃에서는 X의 증기압이 Y보다 높다. 따라서, 콕 a를 열었을 때 나오는 기체의 종류와 양이 다시 달라질 것이다.
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