내부에너지 변화 질문드립니다.

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cocol02
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질문드립니다.

아래의 사진은 공조냉동 열역학 기출 문제입니다. 문제에서 "내부에너지 변화가 없다고 한다면" 이라는 표현이 있습니다. 내부에너지는 온도만의 함수이니까 온도변화가 없다고 받아들였습니다. 그러므로, 온도만의 함수인 엔탈피 또한 변화가 없겠다 라고 생각했는데 그렇지 않네요. 

문제에서 내부에너지 변화가 없다고 했으면, 등온과정이라고 생각하면 안되는 것인가요? (답은 4번입니다)

 

 

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댓글

댓글 1개
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    imjaeki
    (편집된 시간 )
    교수님

    답변드립니다. 

    엔탈피 h = u + pv 입니다.

    내부에너지의 변화가 없으므로

    h2 - h1 = (p2 v2)  -  (p1 v1)   

                = (1000 x 0.2) - (50 x 2) 

                = 200 - 100 = 100 kJ  입니다.

    질문신대로  내부에너지는 온도만의 함수 이므로 내부에너지가 0 인 경우는 등온변화가 맞습니다.

    그리고 등온변화에서는 엔탈피도 0이 맞습니다.

    그런데  이 문제에서  압력이 50kpa 에서 1000kpa 로 압축되었기 때문에  온도의 변화가 있을 수 밖에  없습니다.   즉,  상태방정식  Pv = RT 식에 적용해 보면  T2 는 T1의 2배가 됩니다.  

    온도의 변화가 있으니 내부에너지의 변화도 있을 수 밖에 없는데  문제에서의 조건에  내부에너지의 변화가 없다고 가정하였으므로  그 주어진 조건대로 문제를 풀게 되면  엔탈피는 100kJ 이 되는 것입니다.

    감사합니다.

    강사 임재기

     

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