온도 600℃의 구리 7kg을 8kg의 물속에 넣어 열적 평형을 이룬 … | [일반기계기사 필기] 16년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[일반기계기사 필기] 16년 1회차

온도 600℃의 구리 7kg을 8kg의 물속에 넣어 열적 평형을 이룬 후 구리와 물의 온도가 64.2℃가 되었다면 물의 처음 온도는 약 몇 ℃인가? (단, 이 과정 중 열손실은 없고, 구리의 비열은 0.386 kJ/kgㆍK이며 물의 비열은 4.184kJ/kgㆍK 이다.)

6℃

15℃

21℃

84℃

해설

물의 처음 온도는 약 21℃이다.
열손실이 없으므로 구리가 잃은 열량과 물이 얻은 열량이 같다는 열평형식을 세운다.
 $m_{Cu}c_{Cu}(T_{Cu}-T_m)=m_{w}c_{w}(T_m-T_w)$ 
 $7\times0.386\times(600-64.2)=8\times4.184\times(64.2-T_w)$ 
좌변은 약 1447.7 kJ이고, 이를  $8\times4.184=33.47$ 로 나누면  $64.2-T_w\approx 43.2$ 이므로  $T_w\approx 21$ ℃가 된다.

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