열역학 질문입니다
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해설을 봐도 이해가 잘 안가네요
부탁드립니다
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열역학 질문입니다
익명 작성일 -
온도 T인 열저장소가 계속해서 실린더 속 기체의 온도를 T로 유지시켜주는 상황이므로 기체는 온도가 항상 일정한 등온과정을 겪습니다.(별다른 언급은 없지만 열저장소와 접촉하지 않는 실린더 부분은 단열되었다는 표현이 있어야 합니다) 혹은 간단하게 보일의 법칙을 만족하는 상황으로 볼 수 있습니다.
질량 m인 피스톤은 mg만큼의 무게를 아래로 가해주고, 피스톤의 면적을 S라 하면 mg/S 만큼의 압력을 더해줍니다.
mg/S를 간단히 P로 적어보겠습니다.
추가 없을 때 기체 내부 압력 = P + P0
추 하나를 올렸을 때 기체 내부 압력 = 2P + P0
여기서 두번째 상황에서 부피가 0.8배가 되었다는 뜻은 압력이 5/4 배가 되었다는 뜻입니다.
따라서 (P + P0)*5/4 = (2P+P0) 에서 P = P0/3 이 나옵니다.
처음 추가 없을 때 압력은 4P0/3 이라 적을 수 있겠네요.
이제 문제에서 구하라는 추를 x개 올렸을 때 기체 내부 압력은 처음의 2배입니다.(부피가 절반이므로)
즉, 8P0/3 의 압력이 된 것인데 추에 의해 4P0/3 만큼의 압력이 추가된 것입니다.
추 하나당 P0/3의 압력이 추가되므로 결국 추는 4개를 올렸다는 뜻입니다.
온도 T인 열저장소가 계속해서 실린더 속 기체의 온도를 T로 유지시켜주는 상황이므로 기체는 온도가 항상 일정한 등온과정을 겪습니다.(별다른 언급은 없지만 열저장소와 접촉하지 않는 실린더 부분은 단열되었다는 표현이 있어야 합니다) 혹은 간단하게 보일의 법칙을 만족하는 상황으로 볼 수 있습니다.
질량 m인 피스톤은 mg만큼의 무게를 아래로 가해주고, 피스톤의 면적을 S라 하면 mg/S 만큼의 압력을 더해줍니다.
mg/S를 간단히 P로 적어보겠습니다.
추가 없을 때 기체 내부 압력 = P + P0
추 하나를 올렸을 때 기체 내부 압력 = 2P + P0
여기서 두번째 상황에서 부피가 0.8배가 되었다는 뜻은 압력이 5/4 배가 되었다는 뜻입니다.
따라서 (P + P0)*5/4 = (2P+P0) 에서 P = P0/3 이 나옵니다.
처음 추가 없을 때 압력은 4P0/3 이라 적을 수 있겠네요.
이제 문제에서 구하라는 추를 x개 올렸을 때 기체 내부 압력은 처음의 2배입니다.(부피가 절반이므로)
즉, 8P0/3 의 압력이 된 것인데 추에 의해 4P0/3 만큼의 압력이 추가된 것입니다.
추 하나당 P0/3의 압력이 추가되므로 결국 추는 4개를 올렸다는 뜻입니다.
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