물이 압축수인 상태에서 조금씩 건도가 증가하는 과정에서 최종온도와 단열 용기의 체적을 구하는 문제가 많이 나오는데요. 상태량표를 보는 방법 또는 건도의 개념에 대해서 약하신 분들이 접근하는 데에 많이 어려워하십니다. 같이 문제를 풀어보죠.
답변
이 문제의 핵심은
열역학 1법칙을 이용해서
1번 상태와 1번 상태에서의 내부에너지의 값이 동일하다는 것입니다.
1번에서 2번으로의 과정 중에
단열 용기이기 때문에 열전달이 없고,
시스템에 관여한 일의 값도 없고,
운동에너지/위치에너지가 무시되는 상황에서
내부에너지는 같기 때문입니다.
그리고 이런 문제를 구할 때
상태량표를 어떻게 볼지 모르는 학생들이 많은데,
전혀 어려운 것이 아니니,
주어진 정보를 바탕으로 하나 하나 필요한 정보를 구해보도록 합니다.
상태량표를 볼 때
주의해야 할 것은
2번 상태에서 내부에너지의 값이 1번과 같다는 것을 이용해서
변화한 건도를 계산하는 것입니다.
건도만 잘 계산할 줄 안다면
용기 체적을 구하기 위한 비체적 값을 아주 쉽게 계산할 수 있겠습니다.
마지막까지 조금 헷갈릴 수 있는 것이 최종 온도를 구하는 것인데요.
최종 압력을 아는 상태에서
습증기 상태라면
포화온도가 이미 결정된 것이기 때문에
상태량표를 이용해서 바로 구할 수 있습니다.
하지만 생각보다 많은 사람들이 이를 놓쳐서
어떤 식을 써야할지 막막해합니다.
헷갈리지 않고, 마지막 정답까지 깔끔하게 구하면 좋겠습니다.
