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1[7급 국가직 화공열역학] 21년 1회차

단열된 비커에 있는 10 °C 물 300 g을 전기 열선으로 가열한다. 전압 12 V에서 2 A 전류가 500 s 동안 열선에 흐를 때, 물의 최종온도[°C]는? (단, 물의 비열은 1 cal g^-1 °C^-1, 1 J = 0.24 cal이며, 열선에 공급된 전기 에너지는 모두 물의 온도를 높이는 데 사용된다)

19.6

29.2

40.0

52.0

해설

전기 에너지를 모두 물이 흡수하므로 최종온도는 19.6 °C이다.
전기 에너지:  $W=VIt=12\times2\times500=12000\ \mathrm{J}$ 
열량 환산:  $12000\times0.24=2880\ \mathrm{cal}$ 
온도 상승:  $\Delta T=\dfrac{Q}{mc}=\dfrac{2880}{300\times1}=9.6\ \mathrm{^\circ C}$ 
최종온도: 10 + 9.6 = 19.6 °C

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