문제 #88021

Question

이상기체가 ' Pv^n = 일정' 과정을 가지고 변하는 경우에 적용할 수 있는 식으로 옳은 것은? (단, q : 단위 질량당 공급된 열량, u : 단위 질량당 내부에너지, T : 온도, P : 압력, v : 비체적, R : 기체상수, n : 상수이다.)

Accepted Answer

이 문제는 이상기체의 'Pv^n = 일정' 과정에서의 열역학 제1법칙 적용에 관한 문제입니다. 핵심 개념은 열역학 제1법칙($\delta q = du + \delta w$)과 이상기체의 상태 방정식($Pv = RT$)을 활용하여 과정에서의 일($\delta w$)을 온도 변화($dT$)로 표현하는 것입니다. 'Pv^n = 일정' 과정에서 단위 질량당 일은 $\delta w = Pdv$로 표현되며, 이를 변형하고 이상기체 상태 방정식을 대입하면 $\delta w = \frac{RdT}{1-n}$이 됩니다. 따라서 정답은 $\delta q = du + \frac{RdT}{1-n}$입니다.

문제 1