어떤 실험에서 단열 용기에 담긴 온도가 10 °C인 물에 200 °C로… | [7급 국가직 물리학개론] 23년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[7급 국가직 물리학개론] 23년 1회차

어떤 실험에서 단열 용기에 담긴 온도가 10 °C인 물에 200 °C로 가열된 쇳덩어리 한 개를 담가 충분히 오랜 시간 기다렸더니 20 °C에서 열평형을 이루었다. 그렇다면 동일한 실험 조건에서 10 °C인 물의 온도를 80 °C 이상으로 데우는 데 필요한 최소한의 쇳덩어리 개수는? (단, 단열 용기의 열용량은 무시하고, 물에 넣는 모든 쇳덩어리는 물리적, 화학적으로 동일하다)

해설

물의 열용량이 쇳덩어리 하나의 18배이므로 필요한 최소 개수는 11개이다.
첫 실험:  $C_{\mathrm{Fe}}(200-20)=C_{w}(20-10)$ 에서  $C_{w}=18C_{\mathrm{Fe}}$ 
80 °C 이상 조건:  $N C_{\mathrm{Fe}}(200-80)\ge C_{w}(80-10)$ 
대입:  $120N\ge18\times70=1260$ 에서  $N\ge10.5$ , 정수이므로 11개
9개는 평형 온도가 80 °C에 못 미친다.
13개는 80 °C 이상 조건을 만족하지만 최소 개수가 아니다.
15개도 조건은 만족하지만 최소 개수가 아니다.

오류나 개정된 내용이 보이면 알려주세요

이어서 풀어보기

[7급 국가직 물리학개론] 23년 1회차 25문항 이어서 보기문제·정답·해설을 한 페이지에서 이어서 볼 수 있어요

비슷한 기출

7급 국가직 물리학개론 기출문제 암기장 전체 보기

💬 자격증 스터디 커뮤니티헷갈리는 문제, 같이 준비하는 사람들에게 물어보세요

→