문제 #89023

Question

밀폐계의 등온과정에서 이상기체가 행한 단위 질량당 일은?(단, 압력과 부피는 P_1 , V_1 에서 P_2 , V_2 로 변하며 T 는 온도, R 은 기체상수이다.)

Accepted Answer

**정답 이유:** 밀폐계의 등온 과정에서 이상기체가 행한 단위 질량당 일은 열역학 제1법칙과 이상기체 상태 방정식을 이용하여 유도할 수 있습니다. 등온 과정에서는 내부 에너지 변화가 0이므로, 기체가 외부에 한 일은 외부에서 기체로 공급된 열과 같습니다. 이상기체 상태 방정식($PV=nRT$)을 이용하여 압력과 부피의 변화에 따른 일을 계산하면, 단위 질량당 일은 $RT\ln(\frac{P_1}{P_2})$가 됩니다. **핵심 개념:** * **등온 과정:** 온도가 일정하게 유지되는 과정입니다. * **열역학 제1법칙:** 에너지 보존 법칙으로, 계의 내부 에너지 변화는 계가 받은 열에서 계가 외부에 한 일을 뺀 값과 같습니다. * **이상기체 상태 방정식:** 이상기체의 압력, 부피, 온도, 몰수 사이의 관계를 나타내는 방정식입니다.

문제 1