물1 고수분들 개념 하나 질문 있습니다.
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그림의 상황을 설명 드리면 기체 A에 피스톤만 올라가 있다가
추를 피스톤 위에 올렸더니 단열압축한 상황을 나타낸 건데요.
한가지 의문이 생긴 것이 만약 부피 변화량을 V라 하고
대기압+추에 의한 압력을 P라고 하면 기체 A가 받은 일을
PV라고 할 수 있나요?
어쨌든 추를 올렸는데 추가 내려가서 정지했다는 건 처음 추를
올린 순간부터 정지할 때까지 A의 압력이 상승했다는 건데
여기서 문제가 생깁니다.
A가 외부로부터 받는 압력은 시종일관 P인데 정작 A의 압력은
P보다 낮은 상태에서 P까지 변화합니다.
이 때 A가 받은 일은 PV인가요 아니면 그것보다 작은 값인가요?
질문을 정리하자면 이겁니다.
기체가 압축할 때 기체가 받는 일은 '외부 압력'에 부피 변화량을 곱하는 건가요
아니면 '기체의 압력'에 부피 변화량을 곱하는 건가요?
반대로 기체가 팽창할 땐 기체가 한 일을 따질 때 어떤 압력이 기준이 되는지도 알려 주시면 감사하겠습니다.
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물1 과정에서 일은 pv그래프 넓이로 파악해야합니다
님이 설정하신 pv값은 빨간 사각형 넓이인데 일반적인 상황에선 같지않을 것 같네요
글 잘못봤네요 변한 후의 압력이 P니까 PV는 항상 일보다 크겠네요
그러니까 기체 압력이 기준이라는 말씀이네요 답변 감사합니다
물 1 과정에서의 일(일반적인 압축)은 그렇게 구하는게 맞는데 질문하신 내용은 그런 내용이 아닙니다
-사진 출처 대학물리학8판
단열 압축이면 온도가 변하지 않나요?그럼 약간 고민을 해야 되는데...
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뭔가 이것저것 써 주셨는데 어렵네요; 결론은 어떤 게 맞는 건가요
기체에 따라 감마값이 바뀌기 때문에 다정지을수 없습니다 하지만 일반적인 단원자분자 기체의 경우 단열과정이기때문에 내부에너지 변화량으로 일의양을 고려하면 됩니다
온도변화 고려해서 그린건데...
결국 W는 P나중*델타V보다 작은거 아닌가요?
그런데 그래프를 통한 pv 넓이 비교는 사후적인 검증이고 어떤 게 일에 대한 압력인지 이론적인 정의는 없나요? 대개 압력 평형 상황을 다루니까 이런 생각을 할 일이 잘 없기는 한데
할리데이 일반물리학을 참고하면 내부에너지를 이용하여 구하라고 써있습니다
물1은 일 구하라하면 다 저렇게 풀어용... 저것밖에 없어서
작년 수능 해설강의 한번 보세요 작년 수능에 단열압축이랑 등온팽창 일 비교하는거 나왔는데 그것도 그래프 그려서 파악하는거였어요
근데 수험생아니시죠??
과고 졸업생인데 저 케이스는 특히한 상황입니다
즉 압력은 계속 바뀌고 부피도 변하므로 이변수 적분을 해야 됩니다 그래서 내부에너지 변화량으로 계산하는거죠
두분 다 감사합니다. 저도 어떤 분이 질문하셨길래 긴가민가해서 여쭤봤는데 생각보다 단순한 게 아니었네요
할리데이 일반물리학
여기서는 단영 팽창을 다루고 있네요 같은 상황이라고 보시면 됩니다.
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대학물리학 8판 입니다.
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일반화 한 식입니다
처음에 제가 말한 방식입니다 내부에너지 변화량으로 생각하는 방법이죠
아까는 제가 학원에 있어서 제대로된 자료를 보여드릴수 없었으나 지금 집에 와서 4권의 일반 물리학 서적을 찾아보니 모든 책에서 단열과정의 경우 단열 자유 팽창이 아닌이상 일반적인 압축과정 , 팽창과정으로 생각하지 말라고 쓰여있습니다 다시말해 처음 말하신 분은 완전히 틀렸습니다. 아무리 P-V곡선에 온도를 고려했다 하더라도 기체가 받은일 혹은 기체가 한 일은 일반적인 PdT로 구할 수 없습니다. 따라서 위와 같은 상황에서는 압력으로(일반식) 고려 할 수도 있느나 기체에 따라 상수가 바뀌고 압력이 계속 변하므로 내부에너지로 고려하는게 맞습니다.
위에서 단열 자유 팽창이란 온도가 변하지 않는 자유 팽창 입니다.
아유 이렇게까지나 찾아봐주시고 정말 감사합니다 하나 알고 가네요
질못된건 확실히 집고 넘어가야죠 나중에 잘못 생각할 수 있으니까요 ㅎㅎㅎ