1번
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해설 보기
정답W/Q_C = (0.25Q_H)/(0.75Q_H) = 1/3
핵심 개념
열기관 효율과 방출열 대비 일의 비율
열효율은 η=W/Q_H로 정의되며, 열역학 제1법칙에 의해 고온부에서 흡수한 열 Q_H는 한 일 W와 저온부로 방출한 열 Q_C의 합입니다(Q_H=W+Q_C). 따라서 η=0.25이면 W=0.25Q_H, Q_C=Q_H−W=0.75Q_H가 되고, 방출열에 대한 일의 비율은 W/Q_C=0.25Q_H/0.75Q_H=1/3입니다.
선지별 해설
①1/5는 효율을 잘못 변형한 값으로, W/Q_C에 해당하지 않습니다.
②1/4은 W/Q_H(=효율)의 값이며, 문제에서 묻는 방출열 대비 일의 비율 W/Q_C가 아닙니다.
③W=0.25Q_H, Q_C=0.75Q_H이므로 W/Q_C=0.25/0.75=1/3입니다.
④1/2은 효율 50%인 경우의 W/Q_C 값으로, 효율 25% 조건과 맞지 않습니다.
2번
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해설 보기
정답ㄱ, ㄴ, ㄷ 모두 옳음
핵심 개념
프리즘에서의 분산과 굴절률-파장 관계
굴절률이 클수록 더 많이 꺾이고 매질 속 속력 v=c/n은 작아집니다. 파장이 길수록 굴절률이 작아지는 정상분산이 나타납니다. A는 덜 꺾이므로 굴절률이 작아 파장이 길고 프리즘 속 속력이 크며, B는 더 꺾이므로 굴절률이 커 파장이 짧고 속력이 작습니다.
선지별 해설