#35 해설
2013년 LEET 추리논증
문제 번호 선택
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2013년 LEET 추리논증
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2013년 LEET 추리논증
문제 번호 선택
다음 글로부터 바르게 추론한 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?
1860년대에 새로운 이론으로 널리 알려진 기체 운동 이론에 따라 클라우지우스가 계산한 바에 따르면, 상온에서 기체 입자들은 평균적으로 초속 수백 미터의 순간 속도로 움직인다.
하지만, 이 속도는 우리의 경험적 사실과는 맞지 않는다.
예를 들어, 방의 한 쪽 구석에서 향수병의 뚜껑을 열면, 향기가 방의 다른 쪽 구석까지 전달되는 데는 기체 입자들의 순간 속도로 계산한 것보다 훨씬 더 오랜 시간이 걸린다.
클라우지우스는 이를 다음과 같이 설명했다.
기체 입자들은 다른 기체 입자들과 빈번하게 충돌해서 방향을 바꾸가며 이동한다.
이로 인해 기체 입자들이 이동해야 하는 거리가 늘어나게 되므로 기체 입자들이 이동하는 데 더 많은 시간이 걸리게 된다.
이때 평균적으로 기체 입자들이 한 번 충돌하고 나서 다음 번 충돌할 때까지 움직이는 거리를 평균 자유이동거리라고 한다.
만일 기체 입자들의 크기가 유클리드의 점과 같이 0이라면 서로 충돌하지 않을 것이므로, 평균 자유이동거리라는 개념에는 기체 입자가 유한한 크기를 갖는다는 중요한 가정이 들어 있다.
결국 클라우지우스의 설명에 따르면 기체 입자는 크기를 가진 존재이며, 그 크기에 따라 기체 입자의 충돌 횟수와 평균 자유이동거리가 변하게 되는 것이다.
<보 기>
ㄱ. 다른 모든 조건이 동일하다면, 기체 입자들의 크기가 클수록 기체 입자들의 순간 속도의 평균은 클 것이다.
ㄴ. 다른 모든 조건이 동일하다면, 기체 입자들의 크기가 클수록 기체 입자들의 평균 자유이동거리는 짧을 것이다.
ㄷ. 다른 모든 조건이 동일하다면, 기체 입자들의 수가 많을수록 기체 입자들의 평균 자유이동거리는 길 것이다.
① ㄴ ② ㄷ ③ ㄱ, ㄴ ④ ㄱ, ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
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