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1[7급 국가직 물리학개론] 22년 1회차

그림은 100 g의 얼음이 담긴 밀폐된 용기에 열을 가하는 동안 가한 열량에 따른 온도변화를 그래프로 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 모두 고르면? (단, 외부로 열의 방출은 없고, 용기의 열용량은 무시한다)

ㄱ. A 구간에서 가한 열량은 C 구간에서 가한 열량보다 작다.
ㄴ. B 구간에서 가한 열량은 10 kcal이다.
ㄷ. C 구간에서 일어나는 상전이에 관여하는 잠열의 양은 상전이의 방향이 달라져도 일정하다.

ㄱ, ㄴ

ㄱ, ㄷ

ㄴ, ㄷ

ㄱ, ㄴ, ㄷ

해설

ㄱ, ㄴ, ㄷ 모두 옳다.

A는 0℃에서 얼음이 녹는 융해 구간, B는 0℃ 물이 100℃까지 데워지는 구간, C는 100℃에서 물이 끓는 기화 구간이다. 물의 기화열은 융해열보다 훨씬 크다.

ㄱ(옳음): 같은 100 g에 대해 기화열이 융해열보다 크므로 A 구간 열량이 C 구간 열량보다 작다.
ㄴ(옳음): $Q=mc\Delta T=100\times 1\times 100=10000\ \mathrm{cal}=10\ \mathrm{kcal}$ 이다.
ㄷ(옳음): 기화할 때 흡수하는 잠열과 액화할 때 방출하는 잠열은 크기가 같아 잠열은 상전이 방향과 무관하다.

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