26?) [지구과학2] 181107의 뜬금없는 과조건
발문을 읽어봅시다
그림은 지표면 A에서 기압이 같은 공기 덩어리 동글ㄱ과 동글ㄴ이... (후략)
그래놓고 ㄱ ㄴ ㄷ을 푸는데 저 '기압이 같은'이라는 조건이 필요 없다는게 함정입니다
아니 대체 이 조건은 왜 넣어서 발문 길이만 늘렸을까요??
제 생각에 이 문제는 한번의 수정이 있었을 것 같습니다
잠시 ㄱ.의 질문을 바꿔볼까요?
(1) A에서 동글ㄱ과 동글ㄴ의 단위 질량당 수증기량(g/kg)은 같다. (O, X)
(2) A에서 동글ㄱ과 동글ㄴ의 단위 부피당 수증기량(g/m^3)은 같다. (O, X)
답은 뭘까요? 푸실 수 있으면 진짜 좋고 아니어도 지금부터 배우시면 됩니다
정답은 (1) O (2) X입니다.
우선 대기과학개론이 공기는 이상 기체로 본다고 하므로 저도 이상기체로 보겠습니다.
(1)은 '비습'이라는 개념으로, 수식적으로 (수증기압/기압)에 비례합니다. 이유는, 기체의 부분 압력은 그 기체의 몰수에 비례하기 때문입니다.
두 공기 덩어리의 기압이 같다고 발문에 나타나있고, 이슬점이 서로 같으므로 수증기압도 서로 같아 두 공기 덩어리의 비습이 같습니다. 즉 A에서 동글ㄱ과 동글ㄴ의 단위 질량당 수증기량(g/kg)은 같습니다.
(2)는 우리가 알아야 할 '절대 습도' 개념인데, 사실 이건 기압이 같다는 조건 없어도 괜찮다 싶습니다.
PV=nRT에서 양변에 수증기의 몰분율(전체 기체에서 특정 기체가 차지하는 비율)을 곱한 값 P'V=n'RT에서 이슬점이 같으므로 P'값과 n'값이 서로 같은데 T값이 달라 V값이 다르거든요. 따라서 이 V값은 ㄱ
따라서 A에서 동글ㄱ이 동글ㄴ보다 절대 습도가 높습니다.
(더 간단하게 풀이를 하자면 절대 습도(Absolute Humidity, AH) 수식이 지구과학개론에 의하면 그냥 AH=217e/T입니다. e는 수증기압이고, T는 절대 온도로 나타낸 기온.)
아마 처음에 이런 질문을 넣으려다 지2 교과과정에 걸맞는지에 대한 문제제기도 있었을 것 같고(근데 지금 지2라면 이런거 그냥 낼 것 같아서 무서움...) 같은 해 180619의 정답률이 처참하게 낮아서 현재와 같은 ㄱ으로 질문이 수정된 것 같습니다.
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