[Team PPL 칼럼 47호] 열역학 그래프에 대한 고찰
안녕하세요 팀 PPL의 물리 팀입니다.
오늘은 열역학 그래프의 해석에 대해 다뤄보도록 하겠습니다.
수능에서 출제될 수 있는 열역학 그래프는 아래와 같이 총 3가지입니다.
P-V 그래프
V-T 그래프
T-P 그래프
평가원, 교육청과 더불어 사설 문항도 P-V 그래프의 해석을 주로 묻고, V-T 그래프나 T-P 그래프의 해석은 잘 다루지 않습니다. 물론 P-V 그래프의 밑넓이가 기체가 한 일의 크기라는 점에서 더 의미 있고 해석하기에 용이한 그래프인 것은 맞습니다.
그러나 그렇다고 해서 V-T 그래프나 T-P 그래프가 출제되지 않는다는 것은 절대 아닙니다. 대다수 학생들은 P-V 그래프 해석에 익숙해진 나머지 V-T 그래프 또는 T-P 그래프 해석 문항을 만나면 당황한 나머지 해석조차 하지 못하는 경우가 많습니다. 대표적인 예로 2022 수능 17번 문항을 들 수 있습니다.
<2022학년도 수능 17번>
위 문항은 전형적인 P-V 그래프 해석을 묻지 않고 V-T 그래프 해석을 출제하여 현장에 있던 많은 학생들을 당황하게 만들었습니다. 위와 같이 V-T 그래프나 T-P 그래프의 해석은 언제든지 다시 출제될 수 있기에 꼭 정리하고 넘어가셔야 합니다.
V-T 그래프나 T-P 그래프도 각 그래프 내에서 해석할 수 있는 부분은 해석하고 넘어가셔야 합니다. PV=nRT를 활용하여 P, V, T 3요소 중 누락된 1가지 정보를 그래프 위에 적는 과정이 필요합니다. 누락된 정보를 그래프 위에 적은 뒤 ㄱㄴㄷ 선지가 묻는 바에 따라 답을 하시면 됩니다.
정리하자면 V-T, T-P 그래프라고 해서 반드시 P-V 그래프로 변환할 필요는 없습니다. 시간을 절약하기 위해 최대한 해당 그래프 위에서 해결하는 과정이 필요하며 V-T, T-P 그래프는 P-V 그래프의 밑넓이의 크기 비교를 통한 일의 크기나 순환 과정을 묻는 선지를 만났을 때 P-V 그래프로 변환하여 문제를 해결해도 늦지 않습니다.
가장 중요한 것은 V-T, T-P 그래프의 해석을 다루는 문항에 익숙해짐으로써 해당 유형을 다루는 문제를 만나도 당황하지 않고 해결할 수 있어야 한다는 점입니다? 마지막으로 22학년도 수능 17번 문항 풀이를 적고 마무리하도록 하겠습니다.
<풀이>
ㄱ. A->B 과정은 기체의 부피가 증가하는 등압 과정입니다. (PV=nRT를 통해 P 정보 추론)
기체의 부피가 증가하는 등압 과정을 Q=W+ΔU를 통해 해석하면 Q가 증가함을 알 수 있습니다.
따라서 ㄱ은 참입니다.
ㄴ. A->B 과정에서 기체가 흡수한 열량은 Q1, B->C 과정에서 기체가 방출한 열량은 Q2, C->A 과정에서
기체가 방출한 열량을 Q3 라고 가정합니다.
이때 기체가 한 일의 양은 Q1-Q2-Q3임을 알 수 있습니다.
따라서 기체가 한 일은 | 입니다. |
따라서 ㄴ은 참입니다.
ㄷ. 기체가 한 일을 묻고 있으므로 P-V 그래프로 변환한 뒤 그래프로 둘러 쌓인 부분의 넓이를
구해야 합니다. B->C는 등온 과정이므로 P-V 평면 위에 해당 과정을 표현하면
유리함수 꼴의 그래프가 나타나게 됩니다. 이를 고려하면 기체가 한 일의 양은
보다 큼을 알 수 있습니다
따라서 ㄷ은 참입니다.
0 XDK (+0)
유익한 글을 읽었다면 작성자에게 XDK를 선물하세요.
-
-
발뻗고 잠자세요.
-
눈 감고 봐도 산화당할만한 사람 아무도 안보이는데
-
인증메타였어요?? 28
쓰읍 다 다시 한다 실시
-
그 따뜻함으로 너네를 불태워주리
-
정말 재밌는 문제를 찾아서 정답률 한번만 보고싶은데... 궁금해 미치겠어서 검색해도 안뜨네요
-
내 덕코..
-
1월부터 6월까지 영어공부 한번도 안한사람..나 더프 친거빆에 없노
-
이제 문만러 7
두 명 증발이어도 오르비에게 큰 타격이 있을까....?
-
옯인생 5년만에 처음으로 레어 사봄 신기하당
-
확신이 안선다. 1
대체 얼마나 해야 오르는거지….. 영탐은 무조건 1떠야 하는데…. 국어도 3은...
-
그...관리자님 3
두분다 문만런데 벌점 99점으로 살려주시면 안될까요
-
뭐락카노, 저편 강기슭에서 니 뭐락카노, 바람에 불려서 이승 아니믄 저승으로...
-
노상관 아윌비백
-
재미도 없다
-
내일 할 것 1
-수특 독서 끝내기 -수특 문학 운문 최대한 -마닳 복습/ 국어 아이디어 노트 복습...
-
히히히 어쩌라고
-
나랑 친했는데 ㅠㅡㅠ
-
미쳐버리겟네
-
안녕 여러분
-
꿈개구리 발끝도 못쫓아오니 공부더해라 ㅉ
-
제 체감상 대학교 성적 공부가 더 힘든듯... 범위, 양이 미쳤음
-
사실 먹을거 4
더 남음
-
근데 한번도못봄
-
23초반까지 잼썻는데
-
멈춰있던 가슴이 다시 뛰기 시작했다
-
이젠 내일 0
결전의 날이다
-
23수능 24수능때 멤버들이 나랑 동갑들이 많아서 그런지 다들 친근하고 동글동글...
-
이제 칭찬해드림 31
댓글 고고
-
처음 보는 시가 나왔을 때 1. 시어의 이미지 ㅣ(의심) 2. 문맥 ㅣ(애매) 3....
-
걍 넘겨 이걸 진지하게 받아주고 잇노
-
이나 보면서 추억회상이나 해야겠다
-
한남이 허가한다 ㅇㅇ
-
6평 d-1 10
예.. 좃댓습니다 본인은
-
이게 섹스지 7
-
쌩노베 이공계열?전문대생 물리, 화학 따로 전범위 보는건 시간낭비일 가능성인 높을까요? 그리고 혹시 화학 쌩노배 공부시작하면 EBS기준 어떻게 해야하나요 0
현역 때 물리, 화학을 농담 하나 없이 하나도 안 해서 부끄럽지만 6등급...
-
재밌게 놀고 시험공부도 하니까 오르비를 까먹었다가 오랜만에 오니까 재밌네요......
-
혹시 나 했던 내 예감이 맞았어
-
야갤러들이 한창 들어와 분탕칠때 이를 방지하기 위해 계엄령을 도입했던 적이 있다...
-
빌런이랑 싸워도 1
목숨 걸고 싸우지마요........ 산화당하면 슬퍼
-
6평끝나고 n제 다시 열심히하면되려나 1단원이랑 3단원n제는 보지도 못했음....
-
아비오슈가 뭔데 1
패드립 아냐? 아비 일로 오슈
-
글 링크좀
-
저도 탈릅할 겁니다. 아니면 똑같은 방법으로 산화당하던지ㅋㅋㅋ 저건 순 악질이누ㅋㅋㅋㅋ
-
딱 한 가지 질문을 던질 수 있다면. 앞으로도 지금과 같다면 내가 과연 원하는...
-
악담해드림 32
그런취향인 사람 환영
-
나도 페미라 전파하고 다니는중
-
님들아 21
지금 라면 먹어도될까 땡기는데
-
나중에 나는 분명 초면인데 동기들이 나를 이상하리만치 잘 알고 있는 일이 자꾸자꾸...
-
칭찬 한가지씩 해드립니다 너무 정보가 없는 뉴비분은 아쉽게도 불가..ㅠㅠ
첫번째 댓글의 주인공이 되어보세요.