2019년03월03일 38번
[기계열역학] 열역학 제2법칙에 관해서는 여러 가지 표현으로 나타낼 수 있는데, 다음 중 열역학 제2법칙과 관계되는 설명으로 볼 수 없는 것은?
- ① 열을 일로 변환하는 것은 불가능하다.
- ② 열효율이 100%인 열기관을 만들 수 없다.
- ③ 열은 저온 물체로부터 고온 물체로 자연적으로 전달되지 않는다.
- ④ 입력되는 일 없이 작동하는 냉동기를 만들 수 없다.
(정답률: 36%)
문제 해설
"열을 일로 변환하는 것은 불가능하다."는 카르노 엔진의 열효율 공식에서 유도된 결과이기 때문에, 열역학 제2법칙과 관계되는 설명으로 볼 수 있다. 그러나 "열은 저온 물체로부터 고온 물체로 자연적으로 전달되지 않는다."는 열역학 제2법칙의 내용을 나타내는 설명이다. "열효율이 100%인 열기관을 만들 수 없다."와 "입력되는 일 없이 작동하는 냉동기를 만들 수 없다."도 열역학 제2법칙과 관련된 내용이다.
"열을 일로 변환하는 것은 불가능하다."는 열역학 제1법칙에 따라 열과 일은 상호 변환이 가능하지만, 열역학 제2법칙에 따라 모든 열역학적 과정은 열의 흐름이 항상 고온에서 저온으로 이루어지도록 제한된다는 것을 의미한다. 따라서, 열을 완전히 일로 변환하는 것은 불가능하다.
"열을 일로 변환하는 것은 불가능하다."는 열역학 제1법칙에 따라 열과 일은 상호 변환이 가능하지만, 열역학 제2법칙에 따라 모든 열역학적 과정은 열의 흐름이 항상 고온에서 저온으로 이루어지도록 제한된다는 것을 의미한다. 따라서, 열을 완전히 일로 변환하는 것은 불가능하다.
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