2014년03월02일 29번

[열역학]
압력이 200kPa로 일정한 상태로 유지되는 실린더 내의 이상기체가 체적 0.3m³에서 0.4m³로 팽창될 때 이상기체가 한 일의 양은 몇 kJ인가?

① 20
② 40
③ 60
④ 80

(정답률: 57%)

문제 해설

이상기체의 팽창일 때 일하는 양은 다음과 같이 구할 수 있습니다.

일하는 양 = 압력 차이 × 변화하는 체적

압력이 일정하므로 압력 차이는 0이 됩니다. 따라서 일하는 양은 변화하는 체적에 비례합니다.

변화하는 체적 = 최종 체적 - 초기 체적 = 0.4m³ - 0.3m³ = 0.1m³

따라서 일하는 양은 0.1m³이 됩니다.

이상기체가 한 일의 양은 일하는 양과 같으므로, 이상기체가 한 일의 양은 0.1m³이 됩니다.

단위를 kJ로 변환하면 다음과 같습니다.

0.1m³ × 200kPa = 20kJ

따라서 정답은 "20"입니다.

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