2013년09월28일 31번

[기계열역학]
질소의 압축성 인자(계수)에 대한 설명으로 맞는 것은?

① 상온 및 상압인 300K, 1기압 상태에서 압축성 인자는 거의 1에 가까워 이상기체의 거동을 보인다.
② 온도에 관계없이 압력이 0에 가까워지면 압축성 인자도 0에 접근한다.
③ 압력이 30㎫ 이상인 초고밀도 영역에서 압축성 인자는 항상 1보다 작다.
④ 상온 및 상압인 300K, 1기압 상태에서 온도가 증가하면 압축성 인자는 감소한다.

(정답률: 18%)

문제 해설

정답은 "상온 및 상압인 300K, 1기압 상태에서 압축성 인자는 거의 1에 가까워 이상기체의 거동을 보인다." 이다.

이유는 이상기체의 경우 입자간 상호작용이 없기 때문에 압력이 증가하면 체적이 감소하는 이상적인 상황을 가정할 수 있다. 따라서 압력이 증가하면 체적이 감소하므로 압축성 인자가 감소할 것으로 예상할 수 있다. 그러나 상온 및 상압인 300K, 1기압 상태에서는 입자간 상호작용이 무시할 수 있는 수준이므로 이상기체의 거동을 보이며 압축성 인자가 거의 1에 가까워진다.

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