2018년04월28일 25번

[열역학]
실린더 속에 100g의 기체가 있다. 이 기체가 피스톤의 압축에 따라서 2kJ의 일을 받고 외부로 3kJ의 열을 방출했다. 이 기체의 단위 kg 당 내부에너지는 어떻게 변화하는가?

① 1kJ/kg 증가한다.
② 1kJ/kg 감소한다.
③ 10kJ/kg 증가한다.
④ 10kJ/kg 감소한다.

(정답률: 54%)

문제 해설

기체가 압축되면서 일을 받았으므로 내부에너지가 증가합니다. 그러나 동시에 기체가 열을 방출하면서 내부에너지가 감소합니다. 따라서 내부에너지의 변화량은 일과 열의 차이로 결정됩니다. 이 문제에서는 일이 2kJ이고 열이 3kJ이므로 내부에너지는 1kJ/kg 감소합니다. 따라서 정답은 "1kJ/kg 감소한다."입니다. "10kJ/kg 감소한다."는 일과 열의 차이가 10kJ/kg인 경우에 해당하며, 이는 문제에서 주어진 조건과 일치하지 않습니다.

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