공무원 7급 국가직 2013 인책형 문제 15번

1기압 대기중에서 단면적 60 에 12kg 의 피스톤으로 압력을 가하고 있는데, 80J 의 열에너지가 기체에 들어갈때 5 부피가 늘어난다면, 내부에너지의 변화량[J]을 묻는 문제입니다. (중력가속도 10 , 1기압 )

①  40
②  44
③  50
④  54

[해설]
압력이 일정한 등압 과정입니다.
1) P-V 를 생각합니다. 가 0 이 아님을 확인합니다.
2) 이상 기체 상태 방정식 PV=nRT 를 생각하면서, 온도가 높아지는 쪽이 어디인지 확인합니다. 는 0 이 아님을 확인 합니다.
3) 열역학 1법칙을 생각합니다. ( = )
, , 모두가 변한다는 것을 확인합니다.

주어진 조건에 온도에 관한 이야기는 없고, 열에 관한 이야기는 있습니다.
=
만으로 충분합니다.

기체가 한 일을 구하는게 중요한 문제가 되었습니다.
<방법 1> 압력과 부피로 구하기
피스톤의 압력 :
대기의 압력 :
전체 압력 P :
부피 변화 :
기체가 한 일 :

<방법 2> 힘과 거리로 구하기
피스톤의 힘 :
대기의 힘 :
전체 가한 힘 :
기체가 한 일 :

기체에 들어온 열

한번 더 부호를 확인 합니다. 기체가 한일인지 받은 일인지.

** 이 문제에서 대기의 압력에 의한 효과를 잊으면 안됩니다. 이것을 알고 있는지 확인하려는게 출제 의도입니다.**

[정답] ②  44