화공기사 2016년 2회 기출 풀이(16번,17번,18번,19번,20번)

* 합격을 위해 맞춰야할 문제 : 16번, 17번, 18번, 19번, 20번

16. 다음 등온선 그래프에서 빗금 친 부분의 면적은 무엇을 나타내는가?

 ① Ω

 ② W

 ③ ΔS

 ④ ΔH

정답 : 3번

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이런 문제는 그냥 단위만 맞춰도된다.

와 P를 곱한 양의 단위는 PV/T 의 단위와 같다. PV=nRT 를 생각해보면,

R과 단위가 같다. R과 단위가 같은것은 엔트로피 S이다.

앗아... 이러지 말고.. 풀어보자..

면적을 계산하는 식은 아래와 같이 적분하면 된다.

그 다음 맥스웰 식중 적당한 식을 이용해서 바꿔보자.

이 식을 대입하면,

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17. 100℃ 에서 물의 엔트로피 값은 0.3kcal/kgㆍK이다. 증발열이 539.1kcal/kg 이라면 100℃ 에서의 수증기의 엔트로피 값은 약 몇 kcal/kgㆍK 인가?

 ① 5.69

 ② 2.85

 ③ 1.74

 ④ 0.87

정답 : 3번

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물의 엔트로피 값에 증발하면서 증가된 엔트로피 변화량을 더해주면 수증기의 엔트로피 값이 된다.

증발과정의 엔트로피 변화량은 아래와 같이 계산한다.

0.3 + 1.45 = 1.75

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18. 상평형에서 계의 성질이 최대가 되는 것은?

 ① 엔탈피

 ② 엔트로피

 ③ 내부 에너지

 ④ 깁스(Gibbs) 자유 에너지

정답 : 2번

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자발적 과정은 엔트로피가 증가하는 방향이다.

평형을 이룰 때까지 엔트로피가 증가하므로,

평형에서 엔트로피는 최대가 된다.

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19. 단일 상계에서 열역학적 특성 값들의 관계에서 틀린 것은?

 ① 

 ② 

 ③ 

 ④ 

정답 : 3번

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맥스웰 식. 무슨 수를 써서라도 암기하자.

3번은 마이너스 부호가 빠져야 한다.

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20. 주어진 온도와 압력에서 화학반응의 평형조건은?

 ① ΔS = 0

 ② ΔA = 0

 ③ ΔH = 0

 ④ ΔG = 0

정답 : 4번

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ΔG는 자발, 비자발 척도.

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