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2009년07월14일 7번

[과목 구분 없음]
그림은 콕으로 연결된 실린더 두 장치에 압력은 같고, 온도는 다른 조건에서 질소 기체를 넣은 모습을 나타낸 것이다.

콕을 열었을 때, 실린더 A～D의 기체 부피와 분자수를 옳게 비교한 것은? (단, 온도 변화는 없으며, 피스톤의 무게와 마찰은 무시한다.) (순서대로 부피, 분자수) [3점]

  • ① A = B = C = D, A = B = C = D
  • ② A = B = C = D, C = D > A = B
  • ③ A = B > C = D, A = B = C = D
  • ④ B = D > A = C, B = D > A = C
  • B = D > A = C, D > B > C > A
(정답률: 알수없음)

문제 해설

콕을 열면 두 실린더의 압력이 같아지므로, 기체 부피와 분자수는 이상기체법칙에 따라 반비례 관계에 있다. 따라서 부피가 큰 실린더는 분자수가 적고, 부피가 작은 실린더는 분자수가 많다. 그러므로 B와 D의 기체 부피는 같고, A와 C의 기체 부피는 같다. 그리고 D의 분자수가 B보다 많으므로, B와 C의 분자수는 같고, A와 D의 분자수는 같다. 따라서 정답은 "B = D > A = C, D > B > C > A" 이다.
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