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99년도 물리화학 기출 열역학

작성자정윤김| 작성시간21.03.12| 조회수390| 댓글 11

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  • 답댓글 작성자 정윤김 작성자 본인 여부 작성자 작성시간21.03.12 P가 nRT/V로 되는건 P외부=P내부인 가역과정에서만 성립하지 않나요? 문제는 단열 비가역 아닌가요??
  • 답댓글 작성자 정윤김 작성자 본인 여부 작성자 작성시간21.03.12 불변의조건 감사합니다 쌤 😆 참고하겠습니다 !!!
  • 작성자 드브로이 파장 작성시간21.03.12 1. 우선 저는 비가역 단열 과정이기 때문에 가역단열과정에서의 공식은 사용할 수 없어 선생님이 구하신 것 처럼 nCv,mdT=-PexdV처럼 구할듯합니다! 어쨋든 선생님 풀이처럼 구한다면 Tf=3/4Ti가 나오는데요 Ti=300K이므로 Tf=225K=-48°C가 나옵니다. 아마 섭씨가 아닌 K으로 구해야하는데 이 과정에서 실수가 있지 않았을까 생각됩니다.
  • 답댓글 작성자 드브로이 파장 작성시간21.03.12 2. 단열과정은 온도,압력,부피 모두 변하기 때문에 d(pV)=d(nRT)로 해서 온도하나만 변수로 두고 푸는 것이 더 쉽지 않나 생각됩니다. pdV+Vdp로 풀면 어떤 값을 V에 넣고 어떤 값을 p에 넣을지 헷갈려서 실수하기 쉬울듯 해요..!
  • 답댓글 작성자 정윤김 작성자 본인 여부 작성자 작성시간21.03.12 비가역 단열에서도 이상기체 방정식은 사용할 수 있지 않나요?🥺
    그리고 3번 같은 경우는 실수를 떠나서, 왜 성립이 안 되는지 알고싶습니다 ㅜㅜ
  • 답댓글 작성자 드브로이 파장 작성시간21.03.12 정윤김 그리고 제가 위에 잘못말한듯한데 실수가 아니라 사용하지못하는 식인듯 합니다. 그 이유는 pdV+Vdp를 이용하기 위해서는 일정압력일 때의 부피변화, 일정부피일 때의 압력변화를 대입해서 넣어야하는데 단열과정이므로 p와 V가 계속 변하기 때문에 pdV+Vdp에서 p와 V에 각각 값을 대입할 수 없을듯합니다.
  • 답댓글 작성자 드브로이 파장 작성시간21.03.12 정윤김 이상기체상태방정식이 왜 성립이 안될까를 고민해봤는데 "2기압에서 1기압까지 가는 과정이 반응이 완결될 때까지 간 것이 아니다"라고 봐야하지 않을까 생각됩니다. 즉, 압력이 더 낮아야하는 상황인데 "외부압력 1기압에 맞서서"라는 조건 때문에 반응이 도중에 끝난 것이지요. 이 부분은 다른 선생님들의 의견이 필요한듯하네요! 되게 많은 생각을 하게 된 문제였습니다 감사합니다 선생님~
  • 답댓글 작성자 정윤김 작성자 본인 여부 작성자 작성시간21.03.12 드브로이 파장 아 P와 V가 계속 바뀌니 PdV와 VdP를 사용 못하는군요...!! 감사합니다. 반응 미종결이어서 이상기체 못 쓰는 것도 이해했어요. 진짜진짜 감사합니다 🤣
  • 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.
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