안녕하세요~! 쮜범이입니다 ^_^
오늘의 주제 : 경로 함수에 대한 2문제 보기 해설
목차
1. 첫 번째 문제, 다음 중 경로함수(path function)는?
▶보기 해설
2. 다음 중 차원이 다른 하나는?
▶보기 해설
경로 함수(path function)는 과정 함수(path function) 혹은 도정 함수(path function) 전부 같은 말이다.
어떤 물질이 상태 1에서 상태 2로 변화할 때, 변화의 경로(path) 또는 과정(process)에서 상태1(시작점)과 상태2(끝점)만으로는 변화량을 알 수 없는 함수다. 즉, 상태1(시작점)과 상태2(끝점)만으로는 그 변화량이 결정되지 않는 함수이다.
계(System)의 처음과 나중 상태뿐만 아니라 어떤 과정을 통해 상태가 변화했는지에 따라 그 변화량이 달라지기 때문에 변화 전후 값이 완전히 동일하더라도 변화량이 달라질 수 있는 함수이다. 경로에 의존하는 물리량에 적용된다.
열(heat)과 일(work) or 열량(Q)과 일량(W)이 과정 함수이다. 보통 열과 일은 물질의 상태가 변화하는 것을 나타내는 그래프에서 면적(넓이)을 의미한다. 면적은 A경로를 따랐을 때와 B경로, C 경로였을 때 모두 차이가 발생한다. 즉, 상태1(시작점)과 상태2(끝점)은 동일해도 A경로, B경로, C경로 인지에 따라 열과 일의 변화량은 달라진다.
점함수(point function)와 상태 함수(state function)는 같은 말이다.
어떤 물질이 상태1에서 상태2로 변화할 때, 변화의 경로(path) 또는 과정(process)과는 관계없이 상태1(시작점)과 상태2(끝점)만 알면 변화량을 계산할 수 있는 함수다. 물질의 상태가 어떤 과정을 통해 변화했는지 무관하다. 오로지 계(System)의 처음과 나중 상태만을 통해 그 변화량을 구할 수 있는 물리량에 적용된다.
각종 상태량(압력, 온도, 부피, 내부에너지, 엔탈피, 엔트로피)는 최종 상태의 대응 양과 최초 상태의 대응 양의 차만으로 변화량을 계산할 수 있기 때문에 상태함수(점함수)이다.
문제로 돌아와서 경로함수에 대해 물어봤을 때, 이에 대한 답변은...
▶어떤 물질이 상태1에서 상태2로 변화할 때, 시작점과 끝점만으로 변화량을 알 수 없는 함수가 경로 함수이다. 시작점과 끝점의 상태뿐만 아니라 어떤 과정을 통해 상태가 변화했는지에 따라 그 변화량이 달라지기 때문에 변화 전후의 값이 완전히 동일하더라도 변화량이 달리질 수 있는 경로에 의존하는 물리량이 적용되는 함수이다.
열(heat)과 일(work) or 열량(Q)과 일량(W)이 과정 함수에 포함된다. 보통 열과 일은 물질의 상태가 변화하는 것을 나타내는 그래프에서 면적(넓이)을 의미한다. 면적은 A경로를 따랐을 때, 혹은 B경로, C경로였을 때 모두 차이가 발생한다. 즉, 시작점과 끝점과 무관하게 A경로, B경로, C경로 인지에 따라 열과 일의 변화량은 달라진다.
경로함수와 ①엔탈피②엔트로피③내부 에너지④일 보기들에 대해 물어봤을 때, 이에 대한 답변은...
▶아직 우리가 엔탈피가 무엇인지? 엔트로피, 내부 에너지, 일 등.. 보기에서 제시한 4가지를 몰라도 된다. 문제에서 경로 함수에 대해 물어보았다면 분명 보기에 답은 하나로 결정이 이미 나있는 것이다.
경로 함수와 파트너가 엔탈피인지 엔트로피 인지 내부 에너지 인지 일인지를 찾으면 된다. 물론 보기가 의미하는 바가 무엇인지 대략적으로 파악했다면 더욱 좋겠지만 그건 나중에 다루도록 하겠다.
우리는 문제 푸는 스킬을 익히는 것이지 지식을 자랑하려고 배우는 것이 아니다. 결국 위에서 언급했듯이, 경로 함수와 짝꿍은 열(Heat)과 열랑(Q) 혹은 일(Work)과 일량(W)이다. 경로 함수와 짝이 될 수 있는 기회를 가진 친구들은 일 아니면 열이다. 엔탈피, 엔트로피, 내부 에너지는 경로 함수와 짝이 될 수 있는 기회조차 없다.
답이 무엇인지 물어봤을 때, 이에 대한 답변은...
▶경로함수와 짝이 가능한 일이다. 그러므로 ④일이다.
문제로 돌아와서 차원이 다른 하나 대해 물어봤을 때, 이에 대한 답변은...
▶차원에 대해 아무런 지식이 없더라도 우리는 5번 문제를 해결했다면 대충 답을 예상할 수 있다. 일단 보기에서 일, 내부 에너지, 엔탈피, 엔트로피가 등장했다면 대략 우리가 알고 있는 경로 함수와 상태 함수를 물어볼 수도 있겠거니 예측할 수 있다.
차원과 ①일②내부에너지③엔탈피④엔트로피 보기들에 대해 물어봤을 때, 이에 대한 답변은...
▶일단 보기만으로 알 수 있는 것은 문제에서 제시하는 차원이 무엇인지 몰라도 ①일 이 왕따이니 1번이 정답일 확률은 대략 70%까지 끌어올렸다.
그러나 우리는 차원이 무엇인지도 배웠고 경로 함수에 포함되는 일을 제외하고 내부 에너지, 엔탈피, 엔트로피가 상태 함수에 포함된 다는 점도 알았다.
그리고 차원이 의미하는 바는 수학에서 공간 내에 있는 점 등의 위치를 나타내기 위한 필요한 축의 개수라는 것을 알고 있다. 결국 차원에 대해 묻는 것도 상태 함수냐? 경로 함수냐?를 묻고 있다는 것을 너무나도 잘 알고 있다.
답이 무엇인지 물어봤을 때, 이에 대한 답변은...
▶경로 함수와 상태 함수를 구분할 줄 알면 답이 도출된다. 일은 경로 함수에 포함된다. 내부 에너지, 엔탈피, 엔트로피는 상태 함수에 포함된다. 그러므로 보기 중에 혼자 유독 틔는 답안인 ①번이 정답이다.
검색창에 쮜범이 & 양재 대영모터스를 검색하세요~!
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