공무원 7급 국가직 2007 공책형 문제 20번

이상기체를 등온 압축하여 부피를 1/2 로 만들 때, 200J 일이 필요하다면, 1/8 로 만들 때는 얼마의 일 [J]을 해야하는지 묻는 문제입니다.

①  25
②  600
③  800
④  1600

[해설]
온도가 일정한 등온 과정입니다.
1) P-V 를 생각합니다. 가 0 이 아님을 확인합니다.
2) 이상 기체 상태 방정식 PV=nRT 를 생각하면, 온도가 변하지 않습니다. =0 임을 확인합니다.
3) 열역학 1법칙을 생각합니다. ( = )
= 가 됨을 알 수 있습니다.
4) 가 어떻게 되는지 살핍니다.
기체가 한일을 계산하면 열량임을 확인합니다.

여기서는 일을 묻고 있으므로 바로 P-V에서 구하면 되겠습니다.
등온 과정에서 PV = nRT 로 일정합니다.

P-V 곡선의 아래 부분이 일입니다.


이 식은 기체가 한 일 입니다.

외부에서 해주어야 하는 일은
가 될 것입니다.

1/2 로 부피를 줄일 때, 이므로

1/8 로 부피를 줄이면,

[정답] ②  600