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1[공조냉동기계기사 필기] 26년 1회차

그림과 같은 단열된 용기 안에 25℃의 물이 0.8m³ 들어있다. 이 용기 안에 100℃, 50kg의 쇳덩어리를 넣은 후 열적 평형이 이루어 졌을 때 최종 온도는 약 몇 ℃ 인가? (단, 물의 비열은 4.18 kJ/(kg·K), 철의 비열은 0.45 kJ/(kg·K) 이다.)

25.5

27.4

29.2

31.4

해설

물의 질량은  $0.8\ \mathrm{m^3} = 800\ \mathrm{kg}$ 이고 열평형에서  $800\times4.18\times(t-25) = 50\times0.45\times(100-t)$ 가 성립한다. 정리하면  $3366.5\,t = 85{,}850$ 에서  $t \approx 25.5\ \mathrm{^\circ C}$ 가 된다. 물의 열용량이 쇳덩어리보다 훨씬 크므로 온도 상승이 미미하다.

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