먼저, 교재의 설명을 보면 팽창할 때 |dw_rev|>|dw_irrev| 라고 했습니다.
즉 팽창할 때는 음의 일을 받으므로 dw_irrev>dw_rev가 됩니다.
그렇다면 수축할 때에는 양의 일을 받으므로 dw_rev>dw_irrev가 되는 것인가요?
비가역 수축은 p<p_ex일 때 일어나므로 dw_rev=-p_ex dV<-pdV=dw_irrev가 되었는데 맞는지 궁금합니다.
그리고 비가역 등압/등온 과정은 이해가 되는데 비가역 등적/단열에서 모르는 것이 있습니다.
비가역 등적 과정에서는 일이 0이어서 가역 등온 과정과 delta U와 q가 같게 나옵니다.
그리고 비가역 단열 과정에서는 열이 0이고 일이 변해서 내부에너지 변화가 달라지고, 처음 상태가 같으면 가역과정과 비가역과정의 나중 상태가 같지 않습니다. 둘 다 맞는 것인가요? 맞다면 비가역 등적과정은 존재하지 않는 것인가요?
문제에서 별다른 언급이 없으면 가역공정으로 간주하는지(일과 열을 계산하는 기출문제에 가역공정에 관한 언급이 없었습니다), 그리고 제목과는 상관없지만, 유효숫자를 지켜 답안을 써야 하는지도 궁금합니다.
답변)1. 즉 팽창할 때는 음의 일을 받으므로 dw_irrev>dw_rev가 됩니다.
그렇다면 수축할 때에는 양의 일을 받으므로 dw_rev>dw_irrev가 되는 것인가요?
-이 질문의 답변을 드리면, 맞습니다.
2. 비가역 수축은 p -질문하시는 내용이 부정확해보여서, 좀 더 자세하게 질문해주시기 바랍니다.
3. 그리고 비가역 단열 과정에서는 열이 0이고 일이 변해서 내부에너지 변화가 달라지고, 처음 상태가 같으면 가역과정과 비가역과정의 나중 상태가 같지 않습니다.
- 둘다 맞습니다.
문제에서 가역공정으로 간주하는지에 대한 조건은 다 주어집니다. 혹시 몇년도 기출문제 몇번에서 언급이 안되었는지 알려주시면 확인하겠습니다. 유효숫자는 화공입문 기준으로 적으시면 됩니다.
답변2) 제가 식을 잘못 썼네요. 기체가 자발적으로 수축할 경우 주변 압력(p_ex)이 계의 압력(p)보다 높아야 합니다. 그래서 -p_ex dV의 적분으로 주어지는 값은 양수이며(dV<0) -p dV의 적분보다 크기 때문에 비가역공정에서 수축할 때 계가 받는 일(w_irrev)은 가역공정에서 수축할 때 받는 일(w_rev)보다 더 많다는 것, 그래서 수축 팽창에 관계없이 비가역공정의 일이 가역공정의 일보다 커진다는 것이 제 질문이었습니다. dw_irrev=-p_ex dV > -pdV = dw_rev 이게 맞을 것 같네요.
가역공정에 관한 것은 제가 카르노기관의 모든 과정이 정의에 의해 가역과정이라는 것을 숙지하지 못해서 착각했던것 같습니다.
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