문제 #88814

Question

실린더 속에 100\ \mathrm g 의 기체가 있다. 이 기체가 피스톤의 압축에 따라서 2\ \mathrm{kJ} 의 일을 받고 외부로 3\ \mathrm{kJ} 의 열을 방출했다. 이 기체의 단위 \mathrm{kg} 당 내부에너지는 어떻게 변화하는가?

Accepted Answer

이 문제는 열역학 제1법칙을 이용하여 기체의 내부 에너지 변화를 계산하는 문제입니다. 열역학 제1법칙에 따르면, 기체의 내부 에너지 변화($\Delta U$)는 기체가 받은 열($Q$)에서 기체가 한 일($W$)을 뺀 값과 같습니다. 즉, $\Delta U = Q - W$ 입니다. 문제에서 기체가 받은 일은 2 kJ이고, 외부로 방출한 열은 3 kJ이므로, 기체가 받은 열은 -3 kJ입니다. 따라서 기체의 내부 에너지 변화는 $\Delta U = (-3 \mathrm{kJ}) - (2 \mathrm{kJ}) = -5 \mathrm{kJ}$ 입니다. 기체의 질량은 100 g이므로, 단위 kg당 내부 에너지 변화는 $\frac{-5 \mathrm{kJ}}{0.1 \mathrm{kg}} = -50 \mathrm{kJ/kg}$ 입니다. 하지만 보기에 -50 kJ/kg이 없으므로, 문제에서 주어진 값들을 다시 확인해야 합니다. **정답 이유와 핵심 개념:** 정답은 4번 **10 kJ/kg

문제 1