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100g의 구리로 만든 15℃의 열량계가 15℃의 물 200g에 들어 … | [금속재료기사 필기] 19년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[금속재료기사 필기] 19년 1회차
100g의 구리로 만든 15℃의 열량계가 15℃의 물 200g에 들어 있다. 100℃의 알루미늄 300g을 넣었을 때, 물의 온도가 34.7℃로 되었다면, 알루미늄의 비열은 약 몇 cal/g·℃ 인가? (단, 구리의 비열은 0.090cal/g·℃이다.)
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해설

열평형 조건에서 방출열 = 흡수열이므로, 알루미늄이 방출한 열 = 물과 구리 열량계가 흡수한 열입니다. 물의 온도 변화는 15℃→34.7℃(+19.7℃), 구리 열량계도 동일하게 +19.7℃ 변화합니다.
알루미늄: mAl×cAl×ΔTAl=300×cAl×(100−34.7)=300×cAl×65.3m_{\text{Al}} \times c_{\text{Al}} \times \Delta T_{\text{Al}} = 300 \times c_{\text{Al}} \times (100 - 34.7) = 300 \times c_{\text{Al}} \times 65.3
물과 구리의 흡수열: m물×c물×ΔT+m구리×c구리×ΔT=200×1×19.7+100×0.090×19.7m_{\text{물}} \times c_{\text{물}} \times \Delta T + m_{\text{구리}} \times c_{\text{구리}} \times \Delta T = 200 \times 1 \times 19.7 + 100 \times 0.090 \times 19.7
=3940+177.3=4117.3 cal= 3940 + 177.3 = 4117.3 \text{ cal}
따라서 300×cAl×65.3=4117.3300 \times c_{\text{Al}} \times 65.3 = 4117.3, cAl=4117.319590≈0.21 cal/g\cdotp℃c_{\text{Al}} = \frac{4117.3}{19590} \approx 0.21 \text{ cal/g·℃}

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