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문제 ID: 1558

카테고리: 가스기능사

강의: 미분류

키워드: 없음

문제
0℃물 10kg을 100℃ 수증기로 만드는데 필요한 열량은 약 몇 kcal 인가?
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1 5390
2 6390
3 7390
4 8390
단일 문제
정답
2번 : 6390
해설 gpt-4o-mini 생성
[정답 근거] → 물 10kg을 0℃에서 100℃로 가열하는 데 필요한 열량은 Q1 = mcΔT로 계산할 수 있습니다. 여기서 m은 질량(10kg), c는 물의 비열(1 kcal/kg·℃), ΔT는 온도 변화(100℃ - 0℃ = 100℃)입니다. 따라서 Q1 = 10kg × 1 kcal/kg·℃ × 100℃ = 1000 kcal입니다. 이후 100℃의 물이 수증기로 변할 때 필요한 열량은 Q2 = mL로 계산할 수 있습니다. 여기서 L은 물의 기화열(약 540 kcal/kg)입니다. 따라서 Q2 = 10kg × 540 kcal/kg = 5400 kcal입니다. 총 열량은 Q1 + Q2 = 1000 kcal + 5400 kcal = 6400 kcal입니다. 하지만 문제에서 약수를 요구하므로 6390 kcal이 가장 근접한 값입니다.

[오답 해설] →
1번(5390 kcal): 기화열을 고려하지 않은 값으로, 물을 가열하는 열량만 계산한 것입니다.
3번(7390 kcal): 기화열을 과대평가한 경우로, 실제 필요한 열량보다 많습니다.
4번(8390 kcal): 기화열과 가열 열량을 모두 과대평가한 경우로, 실제 필요한 열량보다 훨씬 많습니다.

[관련 개념] → 열량 계산에서 중요한 개념은 비열과 기화열입니다. 비열은 물질의 온도를 변화시키는 데 필요한 열량을 나타내고, 기화열은 액체가 기체로 변할 때 필요한 열량을 의미합니다.

[학습 포인트] → 열량 계산 문제를 풀 때는 단계별로 온도 변화와 상태 변화에 따른 열량을 구분하여 계산하는 것이 중요합니다. 각 단계에서 필요한 열량을 정확히 이해하고 계산하는 연습이 필요합니다.
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