연습 문제

13. 열역학 제1법칙과 열효율 (과학 물리 11)

문제에 답하고 제출하면 정답과 풀이를 확인할 수 있습니다. 한 세트는 5문항으로 구성됩니다.

아래의 기본 문제를 먼저 풀어 보세요. 자동 채점 화면은 자바스크립트가 켜진 브라우저에서 이용할 수 있습니다.

문제와 해설로 복습하기

이 단원의 기본 문제 5개입니다. 먼저 스스로 풀고, 힌트와 해설을 열어 풀이 과정을 비교해 보세요. 위의 채점 연습에서는 기본 문제를 다시 풀거나, 지원되는 수학 단원의 변형 문제를 풀 수 있습니다.

기본 문제 1

기체가 열 500 J을 흡수하고 주변에 200 J의 일을 했습니다. 내부 에너지 변화는 얼마인가요?
  1. 300 J 증가
  2. 700 J 증가
  3. 300 J 감소
  4. 변화 없음
힌트 보기Q=ΔU+W에서 W는 기체가 한 일입니다.
정답과 풀이 보기
정답: 300 J 증가
  1. 1. 핵심 원리 적용

    ΔU=Q−W=500−200=300 J로 내부 에너지가 증가합니다.

기본 문제 2

이상기체가 등온 팽창할 때 내부 에너지 변화가 0이라면 흡수한 열은 무엇과 같나요?
  1. 기체가 한 일
  2. 기체가 한 일의 음수
  3. 항상 0
  4. 부피와 무관한 질량 변화
힌트 보기이상기체의 내부 에너지는 온도에만 의존합니다.
정답과 풀이 보기
정답: 기체가 한 일
  1. 1. 핵심 원리 적용

    등온 과정에서 ΔU=0이므로 제1법칙 Q=ΔU+W에 따라 Q=W입니다.

기본 문제 3

단열 과정의 정의로 알맞은 것은 무엇인가요?
  1. 계와 주변 사이에 열이 이동하지 않는다
  2. 온도가 반드시 일정하다
  3. 부피가 반드시 일정하다
  4. 내부 에너지가 반드시 0이다
힌트 보기단열은 열 전달에 관한 조건입니다.
정답과 풀이 보기
정답: 계와 주변 사이에 열이 이동하지 않는다
  1. 1. 핵심 원리 적용

    단열 과정에서는 Q=0이며 온도나 부피가 일정하다는 뜻은 아닙니다.

기본 문제 4

카르노 기관이 600 K 열원과 300 K 냉각원 사이에서 작동합니다. 이론상 최대 효율은 몇 %인가요?
힌트 보기η=1−T_c/T_h이고 온도는 켈빈을 사용합니다.
정답과 풀이 보기
정답: 50
  1. 1. 식 세우기와 계산

    η=1−300/600=0.5이므로 50%입니다.

기본 문제 5

압력 2×10⁵ Pa에서 기체가 0.01 m³ 팽창합니다. 압력이 일정할 때 기체가 한 일은 몇 J인가요?
힌트 보기일정한 압력에서 W=PΔV입니다.
정답과 풀이 보기
정답: 2000
  1. 1. 식 세우기와 계산

    W=(2×10⁵)×0.01=2,000 J입니다.

참고 근거와 확인 범위

설명·예제·문제 구성 및 오류 수정 책임: 프리런. 위 자료는 표시한 주제를 확인하거나 더 읽기 위한 근거이며, 외부 기관의 공식 수업이나 감수본을 뜻하지 않습니다.

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