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문제 정보
문제 ID: 49502
카테고리: 에너지관리기능사
강의: 미분류
키워드: 없음
문제
90℃의 물 1000kg에 15℃의 물 2000kg을 혼합시키면 온도는 몇 ℃가 되는가?
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정답
1번
: 40
해설 gpt-4o-mini 생성
[정답 근거] → 혼합된 물의 최종 온도는 열평형 상태에서 결정됩니다. 90℃의 물 1000kg과 15℃의 물 2000kg을 혼합할 때, 열의 이동을 고려하여 다음과 같이 계산합니다.
최종 온도(T)를 구하기 위해 다음 공식을 사용합니다:
(1000kg * 90℃ + 2000kg * 15℃) / (1000kg + 2000kg) = T
계산을 하면:
(90000 + 30000) / 3000 = T
120000 / 3000 = 40℃
따라서, 최종 온도는 40℃입니다.
[오답 해설] →
2번 (30℃): 30℃는 두 물체의 평균 온도와는 거리가 멉니다. 열의 이동을 고려하지 않은 단순 평균으로 계산한 결과일 수 있습니다.
3번 (20℃): 20℃는 15℃의 물 쪽으로 너무 치우친 값으로, 두 물체의 비율을 고려하지 않았기 때문에 틀렸습니다.
4번 (10℃): 10℃는 두 물체의 온도 차이를 무시한 결과로, 물의 양과 온도를 고려하지 않은 계산입니다.
[관련 개념] → 열평형과 열전달의 원리입니다. 두 물체가 접촉할 때 열이 이동하여 최종적으로 같은 온도에 도달하는 과정을 설명합니다. 이때 물체의 질량과 초기 온도가 중요합니다.
[학습 포인트] → 물체의 혼합 온도를 계산할 때는 각 물체의 질량과 온도를 고려하여 열평형 상태를 이해하는 것이 중요합니다. 이를 통해 다양한 열전달 문제를 해결할 수 있습니다.
최종 온도(T)를 구하기 위해 다음 공식을 사용합니다:
(1000kg * 90℃ + 2000kg * 15℃) / (1000kg + 2000kg) = T
계산을 하면:
(90000 + 30000) / 3000 = T
120000 / 3000 = 40℃
따라서, 최종 온도는 40℃입니다.
[오답 해설] →
2번 (30℃): 30℃는 두 물체의 평균 온도와는 거리가 멉니다. 열의 이동을 고려하지 않은 단순 평균으로 계산한 결과일 수 있습니다.
3번 (20℃): 20℃는 15℃의 물 쪽으로 너무 치우친 값으로, 두 물체의 비율을 고려하지 않았기 때문에 틀렸습니다.
4번 (10℃): 10℃는 두 물체의 온도 차이를 무시한 결과로, 물의 양과 온도를 고려하지 않은 계산입니다.
[관련 개념] → 열평형과 열전달의 원리입니다. 두 물체가 접촉할 때 열이 이동하여 최종적으로 같은 온도에 도달하는 과정을 설명합니다. 이때 물체의 질량과 초기 온도가 중요합니다.
[학습 포인트] → 물체의 혼합 온도를 계산할 때는 각 물체의 질량과 온도를 고려하여 열평형 상태를 이해하는 것이 중요합니다. 이를 통해 다양한 열전달 문제를 해결할 수 있습니다.
문제 정보
문제 ID: 49502
카테고리: 에너지관리기능사
강의: 미분류
키워드: 없음