모두CBT

대기압 조건에서 마개가 열린 실린더 안에 있는 기체 1g을 20℃에서 120℃까지 가 상세 페이지

1[위험물산업기사 필기] 25년 3회차

대기압 조건에서 마개가 열린 실린더 안에 있는 기체 1g을 20℃에서 120℃까지 가열할 때, 이 기체가 흡수하는 열량은 몇 cal인가?(단, 기체의 비열은 4.97cal/g·℃이다)

1

97

2

100

3

497

4

760

해설

이 문제는 열량 공식 Q=mcΔTQ = mc\Delta T를 적용하는 문제이다.

실린더 마개가 열려 있어 기체가 자유로이 팽창하므로 압력은 대기압으로 일정하게 유지된 상태(정압 과정)에서 가열이 이루어진다. 질량 m=1gm=1\text{g}, 비열 c=4.97 cal/(g ⁣C)c=4.97\ \mathrm{cal/(g\cdot ^{\circ}\!C)}, 온도변화 ΔT=12020=100C\Delta T = 120-20 = 100^{\circ}\mathrm{C}이므로,

Q=1×4.97×100=497 calQ = 1 \times 4.97 \times 100 = 497\ \mathrm{cal}

따라서 497cal인 ③이 정답이다. ①, ②, ④는 온도차나 비열 값을 빠뜨리거나 다르게 대입한 계산 오류의 결과값에 해당한다.