2010년09월05일 40번

[기계열역학]
어떤 이상기체가 진공 중으로 단열 상태에서 자유팽창을 하여 최종부피는 처음부피의 2배로 되었다. 다음 중 틀린 설명은?

① 한 일은 없다.
② 온도의 변화가 없다.
③ 엔트로피의 변화가 없다.
④ 내부에너지의 변화가 없다.

(정답률: 27%)

문제 해설

정답은 "한 일은 없다."이다. 이상기체가 자유팽창을 하면서 외부에 일을 한 것이기 때문에 일의 양이 양수이다. 온도의 변화가 없는 이유는 단열 상태에서 열이나 온도가 변하지 않기 때문이다. 내부에너지의 변화가 없는 이유는 단열 상태에서 열이나 일만 주어졌을 때 내부에너지는 일정하기 때문이다. 엔트로피의 변화가 없는 이유는 자유팽창이 이루어질 때 분자의 무질서도가 증가하면서 엔트로피가 증가하기 때문이다.

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