이상기체의 상태방정식과 상태변화

Ideal Gas Equation and Processes

이상기체는 언제나 PV=mRT 를 지킵니다. 출제기준 7항은 이상기체와 실제기체, 상태방정식, 성질 및 상태변화를 같이 둡니다. 실제기체의 압축성인자 Z 숫자는 출제기준과 기존 공조 지면에 표가 없어 이름만 남깁니다. 과정은 정압·정적·등온·단열·폴리트로픽으로 나눕니다.

상태식이 먼저다

범용 기체상수는 기존 소방 열역학 지면의 R=8.314 J/(mol·K) 입니다. 실제기체는 같은 온·압에서 이상기체와 어긋나고, 그 어긋남을 압축성인자로 부릅니다. Z의 수치표는 싣지 않습니다.

👀 과정 지수 n

①n=0 정압

②n=1 등온

③n=k 단열(기존 지면 k=1.4)

④n→∞ 정적 · 그 사이가 폴리트로픽

과정을 바꿔 면적을 본다

부피비 V2/V12

💡 관찰

①지금 과정: 등온

②부피비 2.0

③단열은 등온보다 가파르다(기존 egt 서술)

④정적은 부피가 멈추므로 일 면적이 사라진다

공식은 경로를 적는다

이상기체 상태식

PV = mRT

기존 egt/IdealGasStateChange · fh/IdealGasCycle. R=8.314 J/(mol·K)

폴리트로픽

PVⁿ = C

n=0 정압 · 1 등온 · k 단열 · ∞ 정적

폴리트로픽 일

W = P₁ V₁ - P₂ V₂n - 1

n≠1. 등온은 기존 지면이 ln(V2/V1) 서술을 쓴다

시험 포인트와 기출 유형

🎯 시험 포인트

①출제기준 7항 이상기체 전체 · 실제기체는 항목명만

②PV=mRT, 절대온도 K

③n 지수로 과정을 구분

④압축성인자 숫자는 표가 없어 생략(판정대기)

📝 대표 기출유형

①[기출유형] 등온에서 부피가 2배가 되면 압력은? (답: PV 일정이므로 1/2)

②[기출유형] 단열 과정에서 열량 Q는? (답: 0)

③[기출유형] 정적 과정의 일은? (답: 부피 변화가 없어 0)