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작성자 유기조하 작성시간21.04.22 시간이 꽤 지났지만 풀이에 오류가 있으신거 같아서 댓글 남겨요~
올려주신 99년도 열역학 문제는 틀린 문제입니다.. 그래서 과정 전 후 이상기체 상태방정식이 성립하지 않는 것 처럼 보이는거에요.
이상기체 상태 방정식은 이상기체인 이상 과정 어느 곳에서나 성립해야합니다.
위의 문제는 비가역단열팽창 과정으로 단열 팽창이 일어나면 계의 온도는 감소하게 되죠.
계의 내부에너지를 팽창일에 사용하기 때문입니다.
비가역팽창 과정에서 기체는 외부 압력과 같아지는 지점까지 팽창하게 됩니다.
그래서 기체를 현재 압력(2atm)의 절반, 즉 1atm의 일정 압력하에서 팽창시키면 기체의 압력이 1atm이 될 때까지 팽창하게 되죠.
하지만 이때 부피가 처음 부피의 2배가 된다?? 이건 절대 일어날 수 없는 일입니다. 이 상황은 등온일 때 PV=일정 이 성립할 때 가능한 상황인 것이죠.
따라서 계의 온도가 변하는 단열과정에서는 절대로 PV가 일정할 수 없습니다.
그래서 이 문제를 풀이할 때,
계의 초기상태는 이상기체방정식을 써도 되지만, 나중상태에 이상기체 상태방정식을 적용하면 오류가 생기는 것입니다. -
작성자 유기조하 작성시간21.04.22 아마 문제에서 엔트로피까지 구해라 라고 했으면 정말 난리가 났을텐데 엔트로피 제외하고 나머지 물리량들은 어찌저찌 계산할 수 있어서 그냥 제대로 확인안하고 낸 문제 같습니다.
엔트로피를 계산해야 했으면 비가역 단열 과정이기 때문에 계의 엔트로피 변화는 0보다 커야하는데 초기 부피의 2배까지 팽창시켰으니 아마 음수로 나오지 않을까 합니다.
(비가역 단열 팽창인데 계의 엔트로피 변화가 음수가 나오는 일은 말도 안되는 일)
그리고 Cv가 2R 이라니 대체 어떤 기체를 생각한건지 모르겠지만 이것도 말이 안됩니다.
참 여러가지로 문제가 많은 문제입니다.