답변함
필기 21년 2회 12번 관련하여 질문드립니다.
안녕하세요 강사님!
필기 기출 21년 2회 12번의 4번 보기 관련하여 질문드립니다.
아래에 첨부한 식을 이용하여 사이클 과정동안의 총 엔트로피 변화량을 알 수 있다고 하셨는데 P-V 선도만 보고서는 상태1과 상태2에서의 온도T값을 알 수 없지 않기에 이 식만으로는 총 엔트로피 변화량을 알 수 없지 않나라는 의문이 들었습니다.
추가로 엔트로피 식을 보다보니 클라우시우스의 폐적분과 형태가 동일하다는 것을 알 수 있었습니다. 클라우시우스의 폐적분에 따르면 가역 사이클일 경우 엔트로피 변화량이 항상 0이기에 해당 문제의 총 엔트로피 변화량을 0이라고 결론내려도 되지 않나라고 생각해보았는데 이런 해석도 가능할지 질문드리고 싶습니다.
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댓글
답변드립니다.
1. 클라우시우스의 폐적분은 가역 사이클 과 비 가역 사인클을 구분하는 것이고 엔트로피를 계산하는 식은 아닙니다. 가역과정에서 클라우시우스 폐적분값이 0이라고 해서 엔트로피 변화가 0이 되는 것은 아닙니다.
2.질문하신대로 압력,체적,온도가 주어지지 않은 P-V선도만으로는 엔트로피를 구할 수 없습니다. 그러나 이 과정동안 각각의 값이 주어진다고 볼 때 엔트로피를 구할 수 있다는 것입니다.
①~③번은 맞는 내용입니다.
① 처음 출발한 상태에서 원래의 상태로 돌아 왔으므로 내부에너지 변화량은 0입니다. 즉 내부에너지는 온도만의 함수인데 원래의 온도로 돌아 왔으므로 변화량이 없는 것입니다.
② 역카르노 사이클(냉동사이클)과 같은 것이므로 외부로 부터 순 일을 받는 것입니다.
③ 역카르노 사이클의 경우 낮은 온도에서 열을 흡수하여 높은 온도로 열을 방출할 때 외부에서 받은 일에 해당하은 에너지(열량)도 함께 방출하게 되므로 외부로 순(NET)열이 전달되는 것입니다.
감사합니다.
임재기
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