대수지수와 로그수능 기출기본 문제 (3점 중반)

엔트로피 로그 활용

문제

이상기체 11몰의 부피가 V0V _{0}에서 ViV _{i}로 변할 때, 엔트로피 변화량 Si(J/K)S _{i} ( \mathrm{J} / K )는 다음과 같이 구할 수 있다고 한다. Si=ClogViV0\displaystyle S _{i} = C \log \frac{V _{i}}{V _{0}} (단, CC는 상수이고 부피의 단위는 m3\mathrm{m} ^{3}이다.) 이상기체 11몰의 부피가 V0V _{0}에서 V1V _{1}aa배 변할 때 S1=6.02S _{1} = 6.02이고, 이상기체 11몰의 부피가 V0V _{0}에서 V2V _{2}bb배 변할 때 S2=36.02S _{2} = 36.02이다. 이때, ba\displaystyle \frac{b}{a}의 값은? (단, 몰은 기체입자수의 단위이고 C=20(J/K)C = 20 ( \mathrm{J} / K )으로 계산한다.) [3점] 101066\displaystyle 6 \sqrt{6}1010\displaystyle 10 \sqrt{10}1515\displaystyle 15 \sqrt{15}100100

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해설

[출제의도] 로그의 성질을 알고 실생활 문제해결하기 S1=20logaV0V0=6.02\displaystyle S _{1} = 20 \log \frac{aV \mathit{\mathrm{_{0}}}}{V _{0} \mathit{}} = 6.02, S2=20logbV0V0=36.02\displaystyle S _{2} = 20 \log \frac{bV \mathit{\mathrm{_{0}}}}{V \mathit{\mathrm{_{0}}}} = 36.02 이므로 S2S1S _{2} - S _{1}=20logba=30\displaystyle = 20 \log \frac{b}{a} = 30 \therefore logba=32\displaystyle \log \frac{b}{a} = \frac{3}{2} 따라서 ba=1032=1010\displaystyle \frac{b}{a} = 10 ^{\frac{3}{2}} = 10 \sqrt{10}

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