등온 과정 - 수험생 물리

이상 기체의 상태를 정하는 변수 4개(T,S,P,V) 중 온도 T 는 변화하지 않는 경우입니다.

제가 생각하는 순서입니다.
1) P-V 를 생각합니다. $\Delta W$ 가 0 이 아님을 확인합니다.
2) 이상 기체 상태 방정식 PV=nRT 를 생각하면, 온도가 변하지 않습니다. $\Delta E$ =0 임을 확인합니다.
3) 열역학 1법칙을 생각합니다. ( $\Delta E$ = $\Delta Q - \Delta W$ )
$\Delta Q$ = $\Delta W$ 가 됨을 알 수 있습니다.
4) $\Delta Q$ 가 어떻게 되는지 살핍니다.
기체가 한일을 계산하면 열량임을 확인합니다.

P-V

PV 가 일정한 선을 따라갑니다. 보일의 법칙입니다.

W

P-V 곡선의 아래 부분이 일입니다.
$\displaystyle dW = P dV = n R T \frac{dV}{V}$
$\displaystyle \Delta W = \int^{V_f}_{V_i} n R T \frac{dV}{V} = n R T ln \frac{V_f}{V_i}$

Q

열이 들어오는 방향은 어디일까요?
오른쪽 아래 방향으로 움직일 때 기체가 일을 하므로 열이 들어온다는 것을 알 수 있습니다. $\Delta Q = \Delta W$

E

내부에너지의 변화량은 0 입니다.
$\Delta E = 0$

PV 관계식

P V = 일정

S

$\displaystyle dS = \frac{dQ}{T}$ T가 일정합니다.
$\displaystyle \Delta S = \frac{\Delta Q}{T} = n R ln \frac{V_f}{V_i}$

이상 기체 다른 과정들 보기

등적 과정 / 정적 과정

등압 과정 / 정압 과정

등온 과정

단열 과정

P-V

W

Q

E

PV 관계식

S

이상 기체 다른 과정들 보기

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