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1[위험물산업기사 필기] 24년 1회차
다음 변화 중 가장 많은 에너지가 필요한 경우는?
1
100℃의 물 1몰이 100℃의 수증기로 상태변화할 때
2
0℃의 얼음 1몰이 50℃의 물로 변화할 때
3
0℃의 물 1몰이 100℃의 물로 온도가 오를 때
4
0℃의 얼음 10g이 100℃의 물로 변화할 때
해설
물의 상태변화에 필요한 열량을 어림 비교한다(1몰 기준 융해열 약 6.0kJ, 기화열(증발열) 약 40.7kJ, 물의 몰비열 약 75.3 J/℃).
① 100℃ 물 1몰 → 100℃ 수증기: 액체에서 기체로 바뀌는 기화(증발)에는 분자 간 인력을 완전히 끊어야 하므로 잠열 중 가장 큰 약 40.7kJ이 필요하다.
② 0℃ 얼음 1몰 → 50℃ 물: 융해열(약 6.0kJ) + 0~50℃ 승온열(약 3.8kJ) ≈ 9.8kJ
③ 0℃ 물 1몰 → 100℃ 물: 0~100℃ 승온열만 필요, 약 7.5kJ
④ 0℃ 얼음 10g(약 0.56몰) → 100℃ 물: 몰수가 1몰보다 훨씬 적어 융해열+승온열을 합쳐도 약 7.5kJ 수준에 그친다.
기화는 융해나 단순 승온보다 훨씬 큰 에너지가 필요하므로 가장 많은 에너지가 필요한 경우는 ①이며, 정답은 1번이다.