건축설비의 열(heat), 일(work), 에너지(energy)에 관한 내용으로 옳은 것을 모두 고른 것은?
공동주택시설개론ㄱ. 물질의 상변화에 사용되는 열을 잠열이라고 한다.
ㄴ. 열은 일로, 일은 열로 변환시킬 수 있다.
ㄷ. 열은 저온물체에서 고온물체로 자연적으로 이동한다.
ㄹ. 열용량은 물체의 온도를 1 ℃ 올리는데 필요한 열량이다.
- ①ㄱ, ㄴ
- ②ㄴ, ㄷ
- ③ㄷ, ㄹ
- ④ㄱ, ㄴ, ㄹ
- ⑤ㄱ, ㄷ, ㄹ
선지를 골라 바로 채점해 보세요.
정답 ④ — 열역학 법칙과 열의 성질상 잠열(상변화열), 일과 열의 상호 변환성, 열용량의 정의는 모두 옳고, 열은 자발적으로 고온에서 저온으로 이동하므로 옳은 항목은 세 가지입니다.
선지별 오답 이유
- ① 상변화 시 출입하는 열인 잠열과 일·열의 상호변환성은 올바른 설명이지만, 물체의 온도를 높이는 데 필요한 열용량 설명 또한 옳으므로 이를 누락하여 옳지 않습니다.
- ② 일과 열의 변환성은 타당하지만, 열역학 제2법칙에 의해 열은 자발적으로 저온에서 고온으로 이동할 수 없고 고온에서 저온으로만 자연 이동하므로 옳지 않습니다.
- ③ 열용량에 대한 정의는 바르게 기술되었으나, 자연 상태에서 열이 저온에서 고온으로 이동한다는 진술이 틀렸으며 상변화 및 일·열 변환에 대한 옳은 설명도 빠져 있어 옳지 않습니다.
- ④ 상변화에 관여하는 잠열, 열역학 제1법칙에 따른 일과 열의 상호 변환성, 물체의 온도를 상승시키는 열용량의 정의가 모두 정확하게 포함되어 있으므로 정답입니다.
- ⑤ 잠열과 열용량의 정의는 정확히 반영되었으나, 자연적인 열의 이동 방향이 고온에서 저온이라는 물리적 법칙에 위배되는 내용이 포함되어 옳지 않습니다.
관련 개념
열역학 제1법칙에 따라 열과 일은 상호 변환이 가능한 에너지의 형태이며, 계의 총 에너지는 보존됩니다.
열역학 제2법칙에 따르면 열은 외부의 일 없이 자연적으로 고온체에서 저온체로만 이동하며 비가역적 성질을 가집니다.
물체의 온도를 변화시키는 데 필요한 열량을 열용량이라 하고, 상변화 없이 온도만 변할 때 출입하는 열을 현열, 온도 변화 없이 상태만 변할 때 출입하는 열을 잠열이라 합니다.
열역학 제2법칙에 따르면 열은 외부의 일 없이 자연적으로 고온체에서 저온체로만 이동하며 비가역적 성질을 가집니다.
물체의 온도를 변화시키는 데 필요한 열량을 열용량이라 하고, 상변화 없이 온도만 변할 때 출입하는 열을 현열, 온도 변화 없이 상태만 변할 때 출입하는 열을 잠열이라 합니다.
출처: 한국산업인력공단, Q-Net 자료실 · 공공누리 제1유형 · AI 해설 · 자동 검증 통과