문제 #89012

Question

폐쇄계에서 경로 A\rightarrow C\rightarrow B 를 따라 110\ \mathrm J 의 열이 계로 들어오고 50\ \mathrm J 의 일을 외부에 할 경우 B\rightarrow D\rightarrow A 를 따라 계가 되돌아 올 때 계가 40\ \mathrm J 의 일을 받는다면 이 과정에서 계는 얼마의 열을 방출 또는 흡수하는가?

Accepted Answer

이 문제는 열역학 제1법칙, 즉 에너지 보존 법칙을 이용합니다. 폐쇄계에서 에너지의 총량은 일정하므로, 경로 A→C→B에서 계의 내부 에너지 변화량은 경로 B→D→A에서 계의 내부 에너지 변화량과 크기는 같고 부호는 반대입니다. 경로 A→C→B에서 계는 110 J의 열을 흡수하고 50 J의 일을 하므로, 내부 에너지 변화량은 110 J - 50 J = 60 J입니다. 따라서 경로 B→D→A에서는 내부 에너지 변화량이 -60 J이 됩니다. 계가 40 J의 일을 받는다면, 방출 또는 흡수된 열은 -60 J - 40 J = -100 J이 됩니다. 즉, 계는 100 J의 열을 방출합니다.

문제 1