[Team PPL 칼럼 47호] 열역학 그래프에 대한 고찰
게시글 주소: https://i9.orbi.kr/00057704649
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.
-
그만 알아보자
-
지금 사태 지속이 너무 심한데 생계에 지장 있을 정도로 망가져서 이렇게 사태가 장기화되는 건가요?
-
드릴 5+워크북 4 3 드릴드 맞나요?
-
시대북스 걸로 갈까
-
흠냐뇨이
-
여분 안경 맞추러..
-
안경 맞추러 갈때마다 시력 나빠지는데 이러다가 나중에 시력 잃는거 아닌감
-
생1 질문 0
1ms에서랑 7/3 ms 막전위 정확히 알 수 있나요?
-
공교 미적분 0
상경계열 지망하는 2학년 문과입니다. 원래 미적분을 안들으려 했는데, 지금 와서...
-
한문vs일본어 2
한문 눈높이 초등학교때 준3급까지했고 그이후 손절 일본어 jpop즐겨들음...
-
가끔가다 좀 사설틱함이 느껴질때가 있는데 정상인가요? 예를들어 - 독서론을 어렵게...
-
[속보] 허은아, 개혁신당 당 대표로 선출
-
기 하하하 4
기하하핳
-
헤헤 마라탕 먹어야지 10
-
차이 어느정돈가요 그리고 문제푸는데 시간 ㅈㄴ잡아먹어요 하루에 한과목씩밖에...
-
모고는 13번까지 풀 수 있는 이유는 뭘까요
-
수업 듣는데 놀랐네
-
클릭금지 6
여친사귀고싶다
-
뭔가 야뎁쓰면서 카르마 쌓인다는게 실제적으로 존재하는 카르마 쌓인다고 생각은...
-
수험생 키우기 대학로고 편집해서 제가 만들어봤습니다. 가능한 많이 퍼가셔서 널리널리...
-
사차원 공간이 어떤 특징이 있는지 말해드립니다
-
죽어야지
-
라는 내용의 뻘글을 상상하는 나
-
학원을 옮기는게 나을까요? 이번 5모 80점입니다. 미적분에서 3개 틀린거 보면...
-
80만원 내외로
-
정사영된 타원은 직원뿔위의 타원의 장축이 장축이 되고 단축이 단축이 됩니다
-
연애 왜하노 10
진지하게 비싼돈내고 홍대 앞에서 인생네컷 찍는거보다 혼자 단돈 1500으로 1호선...
-
06년생 현역입니다. 혼자서 인강 들으면서 공부할 수 있고 관리해주는 기숙으로 여름...
-
ㅈㄱㄴ
-
판매페이지를 못찾겠네요.. 모고 모의고사 큐엘 큐엘모 quel 실모
-
그냥 내가 못해서 그런가 진짜 못하는거 유기하는거 너무 심하긴 함 현장에서...
-
외출곡 0
후렴구가 상당히 좋은
-
벤엔제리스 0
맛 추천 받습니다
-
뱃지 신청할까 6
고민
-
이명학으로 고고씽?
-
내 주변 거의 다 5월생임
-
1회차 92점 13 22틀 2회차 88점 13 21 22틀 1회차 객관식 난이도가...
-
차현우쌤이랑 남치열쌤 둘중 누가 낫나요? 강의력, 딕션 같은 건 차현우쌤이 나은데...
-
레어 팔아요 14
네고 가능
-
국어 실모 풀고 혼자 생각해보면서 분석을 한 뒤에 선생님 해설을 들어서 점검하는...
-
ㅠ
-
3달 가까이 전 기사를 '속보' 랍시고 제목에 떡하니 박아두는것도 웃기고(이게 제일...
-
연애할때 여친이 1
여친이 아이돌 빠순이거나 2D캐릭터 좋아하는 오타쿠면 별로일 것 같음 나만 그런가
-
어디 휴양이라도 갔다 오고 싶네 힘들다
-
윤모씨 요약 3
ㅋㅋㅋ 맞는말만
-
2시간인가 잤는데 뇌가 아직도 자는듯
-
[속보]경찰, 채상병 사건과 관련 해병대 여단장·대대장 대질…"수중 수색 지시여부 확인" 1
경찰이 지난해 예천 수해 실종자 수색 도중 순직한 해병대 채상병 사건과 관련해 수중...
첫번째 댓글의 주인공이 되어보세요.