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1[에너지관리산업기사 필기] 2021년 기출복원 모의고사 2회
단열처리된 밀폐용기 내에 물이 0.09m3 채워져 있을 때 800°C의 철 3kg을 넣어 평형온도가 20°C 로 되었다면 이 때 물의 온도 상승은 약 얼마인가? (단, 철의 비열은 0.46kJ/kgㆍ°C 이며, 물의 비열은 4.2kJ/kgㆍ°C 이다.)
1
2.85℃
2
19.61℃
3
27.65℃
4
47.36℃
해설

물의 온도 상승은 약 2.85℃이다.

단열 용기 안에서 철이 잃은 열은 모두 물이 얻으므로, 열평형식 mFecFe(800−20)=mwcwΔtm_{Fe}c_{Fe}(800-20) = m_{w}c_{w}\Delta t가 성립한다.

물의 질량은 0.09 m3×1000 kg/m3=90 kg0.09\,\mathrm{m^3}\times 1000\,\mathrm{kg/m^3}=90\,\mathrm{kg}이고, 철이 방출한 열량은 3×0.46×780=1076.4 kJ3\times 0.46\times 780 = 1076.4\,\mathrm{kJ}이므로
Δt=1076.490×4.2≈2.85∘C\Delta t = \dfrac{1076.4}{90\times 4.2} \approx 2.85^\circ\mathrm{C}가 된다.

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