[26시름][물2칼럼] 4. 열역학 법칙 (2) (부제: 일해라 에빱아)
게시글 주소: https://a.orbi.kr/00023731085
게으른 에빱이 왔습니다
솔직히 저도 (오르비식) 노베라, 이 칼럼은 기체가 한 일 위주로 쓸 것임을 알립니다!
대구교육청 2018년 11월 모고입니다.
기체가 한 일은 모두 용수철의 탄성 퍼텐셜 에너지가 되겠군요.
그리고 탄성 퍼텐셜 에너지는 탄성력의 제곱에 비례하니, Q에서 4Q로 탄성 퍼텐셜 에너지가 증가할 테고,
그러면 일단 ㄴ은 맞네요!
이제 이 일을 그래프에서 보면, 평균 압력 1.5P, 증가한 부피 0.5V이니, 0.75PV=3Q, PV=4Q인데, 부피 V가 증가하려면 길이 2L이 증가해야 할 테고, 그럼 V=2SL, 2PSL=4Q이니 ㄱ은 참!
처음 기체의 절대 온도가 T이면, PV=4Q=RT (1몰!)인데, 기체의 절대 온도가 3배가 되니, 온도 변화량은 2T, T=4Q/R이니, ㄷ은 참!
해설지는 좀 복잡하네요;;
간단히 시작합시다!
대구교욱청 2017 8월 모고입니다.
무난한 계산문제가 되겠군요. 단위 환산 잘 할 것!
cm 단위가 많으니, 탄성 계수를 20N/cm 으로 바꿔줍시다.
그럼 처음 기체에 작용하는 힘은 40N, 용수철이 5cm 압축되니 나중에 기체에 작용하는 힘은 (40+20*5)=140N이군요
PV=FL로 바꾸는게 편해 보입니다!
처음 내부 에너지는 1.5FL=600N*cm= 6N*m=6J, 나중 내부 에너지는 1.5*140N*15cm=3150N*cm=31.5J이니, 내부 에너지 변화량은 25.5J이고,
이 동안 평균 힘은 (40+140)/2=90N, 기체가 이동한 거리는 0.05m이니, 일은 4.5J,
답은 3번이군요!
...이 본래 해설지도 웃기네요 엌
간단한(?) 계산 문제가 끝났으니, 이제 본격적으로 킬러를 시작합니다!
18학년도 9평입니다. (오답률 ebsi 기준 78.3%, 이투스 기준 81%)
이투스가 또 졌어!
나중에 얘기할 19학년도 9평의 문제, 그리고 20학년도 6평의 문제와 함께 역대 최악의 문제로 뽑힙니다.
일단 압력은 3/2배가 되겠는데, ....일을 어떻게 구해야 할지 막막합니다.
분명히 기체가 한 일은 모두 용수철의 탄성 퍼텐셜 에너지가 되니,
일의 크기는 5Q/4고, 기체의 내부 에너지는 27Q/4만큼 증가하겠네요.
언제나 기체의 압력은 같으니, 기체를 한 덩이로 볼 수 있을겁니다.
처음 기체의 압력을 P, 처음 두 기체의 부피의 합을 V, 나중 두 기체의 부피의 합을 V'라고 한다면, 평균 압력은 5P/4가 될테니, 5P/4*(V'-V)=5Q/4,
기체의 내부 에너지는 3/2*(3P/2*V'-PV)=27Q/4이군요.
그런데, PV란 것은 2몰의 절대 온도 T인 기체를 의미하므로, PV=2RT,
일과 내부 에너지의 식을 연립하면 PV'=7Q, PV=6Q이므로. 답은 4번!
두 기체의 부피가 불분명하여 역학 관계가 복잡했던 탓에, 역대급 문제가 되었습니다. 그러나, 17학년도 6평, 17학년도 수능 등에서 아이디어를 얻었다면, 문제 풀이가 빨라질 수도!
19학년도 9평입니다. (ebsi 기준 오답률 82.5%, 이투스 기준 오답률 74%)
탄성 퍼텐셜 에너지가 같으니, 탄성력은 같은데, (나)가 용수철의 길이가 더 줄었으니, (가)는 용수철이 늘어난 상태, (나)는 용수철이 압축된 상황입니다!
그러면 두 길이의 평균이 용수철의 원래 길이일 것이고, 그럼 부피 1.5V일 때 용수철의 탄성력이 0이니, 기체를 나눠보죠!
탄성력을 kx, 피스톤의 단면적을 S, 처음 기체의 압력을 P_1로 두면, P_1*S+kx=P_0*S인데, 이것만으로는 알기 어렵겠네요, 근데 용수철의 탄성 퍼텐셜 에너지가 RT/4니, P_1S*2x=RT (가로 길이 2x)에서, 위 식에 2x를 곱하면
2x(P_1*S+kx)=RT+RT=2RT, 여기서 kx=P_1*S, P_0*S=2RT이니, P_0=2P_1이군요!
그럼 나중 압력은 용수철에 의한 압력이 P_1이 될테니, 탄성력의 방향을 반대로 하면 나중 압력은 P_0+P_1=3P_1,
압력 3배, 부피 2배에서 절대 온도는 6배, 내부 에너지 변화량은 B의 내부 에너지 변화량의 2배이므로,
ΔU=2*1.5(6RT-RT)=15RT,
평균 압력은 2P_1, 부피 증가량이 V인데서. 일의 크기는 2P_1*V=2RT,
그러니 답은 1번!
이 문제는 대기압, 힘과 에너지 사이를 넘나드는 식 정리 때문에, 그리고 시간 탓에(ㅠ) 이딴 정답률이 나올 수 있었습니다.
20학년도 6평입니다. (ebsi 기준 오답률 72.1%, 이투스 기준 오답률 76%)
이투스의 패배!(땅땅땅)
예전의 글 사진을 복붙합니다(...)
여기서 핵심은, 기체가 한 일이 모두 탄성 퍼텐셜 에너지가 된다는 것에서, 4번을 찍는 능력...이 아니고,
진짜는 처음 용수철의 길이와, 늘어난 길이를 가지고 P-V 함수를 만드는 것입니다!
귀차니즘 때문에 늦네요;;
자작 문제를 따로 만들 생각인데, 또 3문제 정도 만들 겁니다!
다음 칼럼은 축전기입니다!
0 XDK (+0)
유익한 글을 읽었다면 작성자에게 XDK를 선물하세요.
-
의미없는 라인 0
의미없는거 알지만 이정도면 어디라인인가요??
-
기출 2회독 하는게 확실히 도움 될까 아니면 그 시간에 n제를 풀까 작수 98
-
6모 라인 0
화작 확통 영어 생윤 사문 81 79 3 93 98 의미없는건 알지만 부탁드립니다
-
집에갈때마다나쫓아오면서짖고... 오늘은나가려하는데신발한짝이없어서과외생한테물어보니...
-
모고 의민 없지만.. 문과이과 다 가능합니다
-
교육청 지정 학교가서 응시한 자퇴생은 어디서 수령 받아야되나요?
-
불영어 제발
-
팩스로 신청은 했는데 계속 빠꾸먹어서 그런데 팩스로만 확인 가능한건가요?
-
미적 88. 공통 2틀 미적 1틀인데 141뜸뇨 다른 분들은 88에 130대 뜨던데...
-
잘잤다 0
굿모닝
-
하 영어...3까지 올린다 쳐도 건동홍 위로는 못 가겠죠?? 근데 놀랍게도 이게...
-
10일에 1개만 올리면 되네 할 수 있다.
-
후반기때 풀려고 하는데 실모콘텐츠 뭐 있는지 대충 정리좀 부탁
-
뒤에 모의고사 난이도 어떤가요?
-
.
-
택시,버스기사 운전습관 진짜 지랄맞던데 어휴..
-
6모 확통만 2틀인데... 서성한 라인 정경계열 목표에요 이번에 확통 백분위 작살...
-
응시 과목중에 0
3개가 1만명대네..
-
2018까지 기출 2회독 끝냈는데 간쓸개나 사설모고 풀어재낄까여
-
내가 서울대학교 화학생명공학부에 입학할 수 있을 리 없잖아, 무리무리! (※무리가 아니었다?!)
-
아니 왜 95냐고ㅋㅋ
-
쌤한테 전화왔음 ㅠㅜ 그뒤론 ptsd 생겨서 잘보고 체크한다..
-
시험하루전과외내용 13
국어문제얼른풀라고잔소리+이것도모르냐고잔소리+자기자랑 완벽한직전보강이었닿ㅎ
-
메가패스 보유중인데 방학때 들으려고 합니다 처음하면 정훈구가 낫고 고석용은...
-
135일동안 3
올려야할 등급이 1...2.....3....6...
-
저흰 주는데 점바점인가요
-
탐구란 글씨가 이렇게 생긴 이유는 전글 참조 부탁드립니다 언 미 영 생1 지1 98...
-
힙합
-
[수시 칼럼] 서울대 의대 선생님의 내신 과학 공부법 1 (물리) 0
안녕하세요 AI 모델 기반 세특 작성 서비스 aifolio 팀입니다. 일반고에서...
-
오늘까지 정보 추합하면 9명 사망이잖음? 근데 제네시스 탔다던 할배랑 할매 부부...
-
같이 하는거 어케 생각
-
국표+수표x1.2+탐표x0.8+영어 감점(2등급 0.5 3등급 2) 맞음? 난...
-
미술 준비중이라 수학 안하고 작수 국5 영 3 사탐 생윤 4 사문 5였음 재수한지...
-
노캔 써본분들 9
노이즈캔슬링 하루종일 쓰면 답답해요?? 코 훌쩍이는애땜에 노캔쓰면서 백색소음...
-
강윤구 수강법 0
작년에 4공법 듣고 잘 맞아서 이번 삼반수 때도 들으려고 하는데 작수 2등급 받긴...
-
성적은 위와 같이 나왔구요 현역 고3이고 이번 기말고사 끝나는 대로 정시공부에...
-
[단독] ‘시청역 사고’ 사망자 전원 남성에...여초커뮤니티“스트라이크” “자연사” 조롱 [저격] 1
[저격-33] 한 여초 커뮤니티에 최근 발생한 교통사고로 숨진 남성들을 조롱하는...
-
언매 87점 0
공통 8 선택 5 백분위 98이네용
-
풀어보신분 계시나여
-
ㅅㅂ 작년 보다 오른 게 국어말고 없음 살자각..? 3
너무 헐렁하게 살았나 싶네요..사실 살자는 어그로맞습니다 그정돈 아니구요 나름의...
-
걍 계속 좌절감에 빠져서 허우적 될거 같음
-
만표 꼬라지 뭐임,,
-
학원에선 직접 오라는데 ㄹㅇ 직접받는거말곤 온라인으로 받는법 없냐뇨?
-
6평성적표 표기오류 인증... 진짜 살자 마렵네요 18
제목 그대롭니다 선택과목 표기오류로 인해 과탐 성적란이 블랭크 처리 됐어요 너무...
-
근데 시발 안 꾸밈 개열받음 눈코입 있어야할 자리에 균형있게 잘 붙어있고 눈도 크고...
-
6월모평 영어 1등급 역대 최저… 평가원 “수험생 수준 파악 미흡” 1
1.47%… 절대평가 취지 무색 수학·국어도 체감 난도 높아 평가원 난도 설정 실패...
-
과탐 수특만 풀고 들어감... 2컷따리 ㅈㅅ 국어도 언매 복습 제대로 안함......
-
만큼 추한게 없죠 네.
밑에건 빼야 할 듯
![](https://s3.orbi.kr/data/emoticons/oribi_animated/005.gif)
열역학은 좋아물리2! 물리2! 물리2!
![](https://s3.orbi.kr/data/emoticons/oribi_animated/014.gif)
오르비식노베?ㄱㅁ..아님
.
![](https://s3.orbi.kr/data/emoticons/oribi_animated/024.gif)
200620은 탄성퍼텐셜 에너지가 제곱수가 나오는게 4번밖에 없었..물2컷 그만올려주십쇼
에빱이만 등신이라 그럴 일이 일어날 듯