물리화학 4장 연습문제

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본문내용

4. 500K와 300K 사이에서 작동하는 Carnot 열기관이 100.0J의 일을 하였을 때 다음을 구하여라.

엔진의 열역학적 효율은 얼마인가?

e= (T_h-T_l)/T_h =(500K-300K)/500K=0.4

500K 에서 흡수한 열은 얼마인가?

e= (-w)/q_h =0.4= (-100.0J)/q_h
q_h= -250J

300K 에서 내놓은 열은 얼마인가?

e= (q_l+q_h)/q_h =0.4=(q_l-250J)/(-250J)
q_l=150J

엔진이 1.0kJ의 일을 하기 위하여 열을 얼마나 흡수해야 하는가?

0.4= 1.0kJ/q_h
q_h=2.5kJ

5. 500K와 300K 사이에서 작동하는 Carnot 열기관이 100.0J의 일을 하였을 때 다음을 구하여라.

H_2 O(l,-10℃)↔H_2 O(s,-10℃)

1단계

H_2 O(l,-10℃)→H_2 O(l,0℃)

∆S_1=nC_p ln T_2/T_1 =1mol×75.3J/(mol∙K)×ln 273K/263K= 2.8J/K

2단계

H_2 O(l,0℃)→H_2 O(s,0℃)
∆S_2=(-∆H_f)/T_f = (-6025)/273= -22.1J/K

참고 자료

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