[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.
-
미적 기출 하려는데 다른 선생님거 들어보고 싶어서요 양승진 기출코드랑 이미지...
-
어디. . . 얼굴이나 한번 봅시다
-
훈t보고 동류항 슈슈슉 계산법 따라하다 보니 6평쳤을 때랑 비교하면 2배는 빨라진듯
-
수능 백분위로 3
90 99 2 99 99 이런식으로 나오면 메디컬 가능한가요?? 국 수 영 화1...
-
오르비너무고요해 6
아직자긴싫은데
-
계단에 올라갈때 감정이 섞이질 않듯이.. 공부도 한 발 한 발 그냥 내딛는거임
-
공부계획 수립중 2
3일동안 할 벼락치기 과정을 생각중 14회분의 모의고사가 있는데 이걸 3일에 어떻게...
-
몰래 먹는 과자만큼 맛있는 게 또 있다냐?
-
ㄷㄷ
-
실물이 너무 예쁨. 영어로 뭐라고 쓰여져있는것도 간지나고
-
확실히 조용하네 3
작년 이맘때쯤은 활발했는데 말이지 아무튼 자러감... ㅎㅎ 그냥 요새 재밌는 게...
-
유신T 0
유신T 독서 들었었는데 비슷한 느낌으로 강의하시는 분 없을까요? 인강이든 현강이든
-
잘자요 4
나의 사랑 오르비언 여러분
-
눈팅해도 재미가옶음 좋은거겟지
-
알바노?
-
킬캠다품 0
케케 재밋네요
-
집가서 4
소주한사바리
-
하루종일 공부하고와도 잠 안올땐 안와서 너무힘듬 ㅜㅜ
-
내가 또 실패할까봐 너무 무서워서 미칠거 같은 때마다 보는데, 사실상 최초의...
-
2시에자야지 6
음
-
작년에 물1지1 선택해서 3컷 1컷 받고 전적대인 경희대로 돌아왔습니다....
-
A+ 컷 960 6
내 점수 이거 뜸
-
이게 다 수능을 위한 밑밥이자 제물이다 이렇게 운을 차곡차곡 정립해둬야 수능날 포텐...
-
일제 위안부보다 더 많은 여자들이 희생됏는데
-
3모 1 5모 2 6모 3이 떴는데요 평소에 69모 풀어보면 대부분 1이 떠요(근데...
-
2025 EBS 연계 고전 시가 평가원화 9평 대비 전자책!! 0
늦어서 죄송합니다ㅜㅠㅠ https://docs.orbi.kr/docs/12517/
-
요즘엔 스카 말고 "독서실" 그런거 거의다 없어진듯?? 7
라떼는 스카 그런건 듣도보도 못했는데 지금은 독서실을 찾기가 힘듦.. 서울에보면...
-
보통 야라고 부르지 않나 본인한테 깍듯하게 오빠 형 이렇게 부르는거 보고 놀랬음...
-
품번추천받음 3
ㅈㄱㄴ
-
아빠까지 동원해서 이걸 잡아버리네... 당일 통보해버렸는데 이걸 잡아버리네.. 시급이나 올려야지..
-
ㅈㄱㄴ
-
좀 자고싶다 11
진짜 미칠거같네
-
손웅정역겹네 2
에휴 그럴만한인간이라는걸 예상은 햇다만
-
독서실 재수 중인 독재생인데요.. 독서실 오픈할 때부터 들어가서 밤 10시...
-
어떻게 생각하심요? 두 과에서 배우는내용 비슷할때요
-
본인 수1시발점 이제 끝내고 수2 미적 상하 남았는데 조언받음 12
뭐 나 진짜 4등급만 받게 해줘 뭐 ㅇㅉ 나 허순데 어쩌라고 뭐 ㅇㅉ
-
아예 모르는 것이 아니라 뭔가 알것같은데 안 풀리는 막히는 문제가 있으면 어느정도...
-
한달만에 5->1도 가능할거같은느낌이랄까... 개안+수능뾰록 가능하지않을까...
-
. 1
굿나잇..
-
그냥 열등감을 인간화한듯
-
비슷한가요?
-
병훈쌤이 빨간색 옷 입고 딥마인드 사지 않습니다 듣지 않습니다 짤 ㅈㄴ 웃겼는데 왜 안보이지
-
6모 5에서 수능 3중후반이 그렇개 어렵나???
-
그렇대
-
층간소음 토론 0
층간소음 보복살인에 대해서 어떻게들 생각하시나요?
-
윤성훈 개념강좌 제법 빨리듣는다 생각했는데 이제 절반옴 ㅋㅋㅋ기출이랑 같이 병행해셔...
-
“한석원, 현우진, 시대인재 문항 제작 및 시대인재 출제진 초빙” 이거 스펙에...
-
보니까 잠이 확 깨고 스트레스도 확 날아가고 그러네요.. 아직 안 보신 분들은...
첫번째 댓글의 주인공이 되어보세요.