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[반응위험 계산] 어떤 발열반응이 단열(외부와 열교환 없음) 조건에서 진행되어 총 120 kJ의 반응열을 방출하였다. 반응 혼합물의 질량이 3 kg, 평균 비열이 2.0 kJ/(kg·K)일 때 단열온도상승 ΔT\Delta T[K]와, 초기온도가 25℃일 때 최종 도달온도[℃]를 계산과정과 함께 구하시오.
해설
[모범답안]
단열조건 에너지수지: Q=mcpΔTQ=m\cdot c_p\cdot\Delta TΔT=Qmcp\Delta T=\dfrac{Q}{m\cdot c_p}
ΔT=1203×2.0=1206=20\Delta T=\dfrac{120}{3\times2.0}=\dfrac{120}{6}=20 K
최종온도 = 25℃ + 20 = 45℃
(검산: mcpΔT=3×2.0×20=120m\cdot c_p\cdot\Delta T=3\times2.0\times20=120 kJ = Q)
■ 핵심 채점어: Q=m·cp·ΔT / ΔT=20 K / 최종 45℃ / 단열조건
※ 근거: 단열 에너지수지식 Q = m·cp·ΔT(열역학 기본식) — 반응열 전량이 혼합물 온도상승에 사용된다는 가정.

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