[Team PPL 칼럼 47호] 열역학 그래프에 대한 고찰
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.
-
대략7싸이클 예상 싸이클=과목 당
-
아존나배고프다 11
근데밥을못먹음
-
그만 먹어야 하는데 멈출 수 없어
-
아마 강민철 선생님의 강의를 듣고 ‘나도 저런 훌륭한 강의를 하고 싶다‘ 라는...
-
오래된 생각이다
-
계속 불타네..
-
박광일을 보고 있자니 10
새삼 본인 철학을 위해 수천만원은 땡기고도 남을 문항을 매년 무료로 뿌리고 카이스트...
-
아주 옛날에 14
제가 이번에 피코햄 저격했을 때처럼.... 팡일햄도 저격했었는데...물론 저렙...
-
"화장하는 남자 쪽팔리면 왜 강사 했냐"
-
그럼 pass
-
요즘 ㅈㄴ 헐렁한 바지에다가 아식스 찐따신발 신고다니는데 이게 ㄹㅇ편하기는함ㅇㅇ…
-
국어는 역시 6
216 독서고정0~1틀ㅆㄱㄴ
-
라이브 수업 들을 생각인데 누가 누군지 몰라서 뭐가 좋은지 모르겠어요 미적 공통...
-
백분위 100으로 전부
-
햄버거를 먹으며 깨달앗다 맛있는거 잘먹고 항상 맛있는거 먹기 맛집탐방 그리고...
-
자꾸 언급해주고 찬양하시는 분들! 이분들은 아마 누군가 음주운전같은 죄를 저질렀다...
-
내신인데 안듣고 기출만풀고 가려니 너무불안함.. 그냥 수학 과학 시간줄이고 들어야하나
-
박광일 페이지 떴네요 13
강의 엄청 궁금하네요 +) 6평 해설특강 있어서 강의 궁금하신 분들 신청해보시면 좋을듯요
-
“오지” 스타일 레모네이드
-
박광일 얘는 4
사라지고나서 평가가 더 올라간듯 나라 종특인가
-
IQ나 지능이 과도하게 높으면, 신경증의 유발율도 높아진다는게 정설임. ADHD나,...
-
대충 독서철학지문에서 자주 쓰는컨셉인 물질적,신체적단계와 그보다 높은 형이상학적...
-
훈련도감, 구주연마의 서 .... 죨라 무협지에 나올거같고 이름이 간지가 있음
-
수1 수2 비중이 어떻게 돼요?
-
딱히 먹고 싶은게 없네 똑같은 집 갈비 연속으로 3~4번 먹으니까 질려
-
ㅇ
-
최고의국어공부법 13
유기하기
-
수능만 망한 케이스라 인서울 공대 대충 들어오고 대학 들어올 때부터 반수의지...
-
국어는 약간 1
그 무협소설에 나오는 무공을 닦는 방법과 유사한 듯... 그리고 굳이 국어가...
-
과분한 가격이라는뜻 ㅜ
-
바보멍청이
-
호우 6
집줓호우
-
상다리부러지겟다 12,000 ..
-
그래픽은 gtx 1070입니다 컴터 렉 걸리는데 뭘 바꿔야 할까요...
-
니부어가 1. 문제 해결을 위한 강제적 수단이 필요하며, 강제적 수단은 선의지의...
-
풀이과정을 보시묜 이렇게 양변을 t에 대하여 미분하여서 f(t)를 구하는 방법에...
-
폭삭늙었어
-
지1을 하다보면 1
지1은 지엽이나 자료해석으로 뒷북치기 너무 좋아함. 지1 짭밥 덜먹은 뉴비들은...
-
메인커리는 코동욱쌤임 ㅇㅇ
-
악!
-
ㅇㄴㄴㄱㅁ 4
했다고 150일이 무너져있는거임..
-
이 새끼 아니었으면 애초에 정시로 뭘 해볼지 꿈도 못 꿨을 가능성이 컸기...
-
ㅇ
-
불안장애 때매 걱정 오지게 많은데 지금은 아무생각 없이 소파에서 멍 때리는중 행복하당
-
고3 현역입니다 5모 1등급에서 6모 3등급 그것도 낮은 3등급으로 떨어졌어요...
-
밥은 먹고 공부하자
-
친구 사내연애한다는데 10
사내랑 연애하면 게이 아님?
-
지금 왜이렇게 9
조회수 잘나오는거지 신기방기
첫번째 댓글의 주인공이 되어보세요.