2020년08월22일 38번

[열역학]
다음 중 상온에서 비열비 값이 가장 큰 기체는?

① He
② O2
③ CO2
④ CH4

(정답률: 71%)

문제 해설

상온에서 비열비란 단위 질량당 열용량을 의미합니다. 이 값이 클수록 기체는 열을 많이 흡수하거나 방출할 수 있습니다.

이 중에서 비열비가 가장 큰 기체는 "He"입니다. 이유는 He 원자는 전자 궤도에 2개의 전자만 가지고 있으며, 이전자들은 s-궤도에 위치하고 있습니다. 이러한 전자 배치는 He 원자가 매우 안정적이고, 다른 원자와 결합하기 어렵게 만듭니다. 이에 따라 He 분자는 거의 형성되지 않으며, 이러한 특성으로 인해 He 기체는 다른 기체들보다 비열비가 큽니다.

반면, O2, CO2, CH4는 모두 분자로 구성되어 있으며, 분자 내부의 결합 에너지 때문에 열을 흡수하거나 방출하는 데 제한이 있습니다. 따라서 He 기체가 비열비가 가장 큰 기체입니다.

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