2021년09월12일 37번

[기계열역학]
온도가 T₁인 고열원으로부터 온도가 T₂인 저열원으로 열전도, 대류, 복사 등에 의해 Q만큼 열전달이 이루어졌을 때 전체 엔트로피 변화량을 나타내는 식은?

① T1-T2/Q(T1×T2)
② Q(T1+T2)/T1×T2
③ Q(T1-T2)/T1×T2
④ T1+T2/Q(T1×T2)

(정답률: 61%)

문제 해설

전체 엔트로피 변화량은 열전달로 인해 고열원과 저열원의 엔트로피가 각각 변화하므로, ΔS = ΔS₁ + ΔS₂로 나타낼 수 있다. 열전달이 이루어지면 열역학 제2법칙에 따라 엔트로피는 증가하므로, ΔS₁ = -Q/T₁, ΔS₂ = Q/T₂로 나타낼 수 있다. 따라서, ΔS = ΔS₁ + ΔS₂ = -Q/T₁ + Q/T₂ = Q(T₂-T₁)/(T₁T₂)이다. 이를 정리하면, ΔS = Q(T₁-T₂)/(T₁T₂)이므로, 정답은 "Q(T₁-T₂)/T₁×T₂"이다.

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