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1[건설기계설비기사 필기] 21년 2회차

질량이 5kg인 강제 용기 속에 물이 20L 들어있다. 용기와 물이 24℃인 상태에서 이 속에 질량이 5kg이고 온도가 180℃인 어떤 물체를 넣었더니 일정 시간 후 온도가 35℃가 되면서 열평형에 도달하였다. 이 때 이 물체의 비열은 약 몇 kJ/(kg·K)인가? (단, 물의 비열은 4.2 kJ/(kg·K), 강의 비열은 0.46 kJ/(kg·K)이다.)

0.88

1.12

1.31

1.86

해설

열평형 상태에서 방출된 열량 = 흡수된 열량이므로, 물체가 내놓은 열 = 용기와 물이 흡수한 열입니다. 물체의 비열을  $c$ 라 하면:
물체의 열량 손실:  $5 \times c \times (180-35) = 5c \times 145 = 725c$  kJ
물의 열량 흡수: 물의 질량 = 20L = 20kg,  $20 \times 4.2 \times (35-24) = 20 \times 4.2 \times 11 = 924$  kJ
용기(강)의 열량 흡수:  $5 \times 0.46 \times (35-24) = 5 \times 0.46 \times 11 = 25.3$  kJ
열평형 식:  $725c = 924 + 25.3 = 949.3$ 
 $c = \frac{949.3}{725} \approx 1.31$  kJ/(kg·K)

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