2016년10월01일 29번

[열역학]
이상기체가 정압과정으로 온도가 150℃ 상승하였을 때 엔트로피 변화는 정적과정으로 동일 온도만큼 상승하였을 때 엔트로피 변화의 몇 배인가? (단, K는 비열비이다.)

① 1/K
② K
③ 1
④ K-1

(정답률: 63%)

문제 해설

이상기체의 엔트로피 변화는 다음과 같이 표현할 수 있다.

ΔS = Cln(T2/T1)

여기서 C는 비열비이다. 따라서, 온도가 150℃ 상승하면 T2/T1 = (T1+150)/T1 이므로,

ΔS1 = Cln((T1+150)/T1)

정적과정에서 온도가 동일하게 상승하면 T2/T1 = 1 이므로,

ΔS2 = Cln(1) = 0

따라서, ΔS1/ΔS2 = (Cln((T1+150)/T1))/0 = ∞ 이다.

즉, 정압과정으로 온도가 150℃ 상승하였을 때 엔트로피 변화와 정적과정으로 동일 온도만큼 상승하였을 때 엔트로피 변화의 비는 무한대이다. 따라서, 정답은 "K"이다.

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