본문 바로가기

물리공부/열 문제18

열 문제 - #04 B에 열을 가했더니, 부피만 증가한 것이 아니라 압력도 증가했으며, a, b에는 두 피스톤이 정지했다는 점이 설명에 나와있다. a, b에서 피스톤이 정지했다는 것은 피스톤의 양쪽에서 가하는 힘(압력)이 똑같기 때문에 정지한 것이다. 이 점을 알고 보기를 보자. ㄱ. 맞다. B가 2P인데, 피스톤이 정지해있기 때문에, 반대편에서도 2P를 준다는 의미다. ㄴ. 틀리다. V->2V되는 동안의 면적을 구해야 한다. 4PV/2 - PV/2 = (3/2)PV이다. ㄷ. 틀리다. B가 외부에 한 일이 내부에너지 증가량 합과 동일해야 한다. 따라서 (3/2)PV가 맞다. 정답은 (1) 2022. 6. 12.
열 문제 - #03 열은 고온에서 저온으로 흐른다. 반대로는 절대 흐르지 않는다. 이게 열역학 제 1 법칙인가? 1법칙이든 100법칙이든 중요하지 않다. 물체 P를 대었더니 A쪽이 줄어들었다. 이 얘기는 A에서 열이 P로 빠져나간 것이다. 열이 빠져 나갔다는 얘기는 공기분자들의 운동 속도가 느려졌다는 얘기다. 압력도 당연히 낮아지겠지. 그래서 ㄱ, ㄴ은 틀린 보기이다. ㄷ을 이해하지 못해도 ㄱ, ㄴ이 확실히 틀린 답이기 때문에 무조건 (ㄷ)이 맞다. 그럼 정답은 (2)번. 그래도 (ㄷ)이 정말 맞는 설명인지 보자. B는 부피가 증가했다. 대부분의 경우 부피가 증가하는 이유는 외부에서 열을 가해 공기 분자 운동속도를 증가시키는 경우이다. 이런 경우 부피도 증가하고 내부에너지도 증가한다. 하지만, 이 경우엔, 외부에서 열을 주.. 2022. 6. 12.
열 문제 - #01 등압팽창의 경우엔, 부피가 커졌음에도 불구하고 압력엔 변함이 없는 경우이다. 일반적으로 부피가 커지면 온도는 내려가고, 압력은 낮아진다. 따라서 부피가 커졌음에도 압력이 줄지 않기 위한 유일한 방법은 외부에서 열을 가하는 방법 외엔 없다. 열을 가했기 때문에 온도가 올라간다. T1>T0 단열팽창은 외부에서 열을 전혀 주지 않은 경우이다. 부피가 늘었기 때문에 압력도 줄고, 온도도 내려간다. T0 > T2이다. 따라서 정답은 (4)이다. 2022. 6. 12.
열 문제 - #02 ㄱ. 맞다. ㄴ. 가 맞다. ㄷ. 틀리다. 열효율은 W가 커져야 커지는 것이다. 따라서 답은 (1) 열효율에 대한 공식은 외워두자. 아니, 이해만 하면 된다. 2022. 6. 11.
열 문제 - #06 ㄱ. 생각해보자. A에서의 온도와 B에서의 온도는 같다. 동온과정이라고 했기 때문에. B에서 C로 변하는 과정에선 열이 방출되었다. 부피 변화는 없다. 온도에 영향을 주는 a. 열이 들어와서 공기분자들의 운동속도를 빠르게 하거나 혹은 b. 부피가 작아지는 경우이다. 그럴 때 온도가 올라간다. 그런데 B 에서 C로 변하는 과정에서 부피 변화는 없다. 그런데 열은 빠져나갔다. 당연히 온도는 낮아진다. 따라서 ㄱ 설명은 틀리다. ㄴ. 웬지 틀린 거 같다. ㄷ. 이것은 공식이기 때문에 맞다. 따라서 답은 (2) 답을 확인해 보니, 추측이 맞았다. 답지의 해설은 다음과 같다. A-->B는 등온과정이기 때문에 외부에서 열 Q1가 인입되었을 때 그 모든 열이 전부 일로 변환된다는 것이다. 즉, 내부에너지 변화는 제로.. 2022. 6. 11.
열 문제 - #07 ㄱ. 틀리다. 열평형을 이루었기 때문에, A와 B의 온도는 같다. 그런데 B의 부피가 줄었기 때문에 온도는 (가)에서보다 높게 되었다고 봐야한다. ㄴ. 맞다. ㄷ. 틀리다. B가 받은 일 W는 내부에너지도 증가시켰지만, A로 열을 내보내는 일도 하였기 때문이다. 따라서 정답은 (2) 2022. 6. 11.
열 문제 - #08 ㄱ. 감소하겠지. 식으니까. 즉, 틀림. ㄴ. 반대겠지. 틀림. ㄱ, ㄴ이 틀렸으니까, 당연히 ㄷ 이 답이겠지. 답은 (3) 2022. 6. 11.
문제 풀기 위한 공부 1. 무작정 외우려 하지 말고 개념을 이해하자. 영어는 외우는 학문이다. 하지만 물리학은 외우는 학문이 아니다. 과목마다 특징이 있기에 그 특징에 맞게 공부해야 한다. 2. 열에 관한 문제를 잘 풀려면? 열에 관한 문제를 잘 풀려면, 문제를 잘 이해하는 것이 첫번째 단계이다. 문제 뜻도 이해못하는데 어떻게 답을 찾을 수 있겠는가? 그런데, 문제는 문장으로 구성되어 있고, 문장은 단어로 구성되어 있다. 가장 작은 단위인 단어 의미를 '확실하게' 이해하고 있어야 한다. 열, 온도, 압력, 부피, 내부에너지, 단열팽창(수축), 등압팽창(수축) 이런 단어들의 의미를 확실하게 이해하고 있어야 한다. 3. 열이란 과연 무엇을 의미하는가? 열은 분자들의 운동에너지의 합 이다. 뜨거운 공기는, 공기 분자 각각이 빠른 .. 2022. 5. 26.