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문제 ID: 620918

카테고리: 배관기능장

강의: 미분류

키워드: 없음

문제
표준대기압에서 0℃의 물 20kg를 100℃의 포화증기로 변화시키는데 필요한 열량(kJ)은? (단, 물의 비열은 4.19kJ/kgㆍK이고, 물의 증발 잠열은 2256.7kJ/kg이다.)
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1 26740
2 45110
3 53514
4 86960
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정답
3번 : 53514
해설 gpt-4o-mini 생성
[정답 근거]
물 20kg을 0℃에서 100℃로 가열하는 데 필요한 열량은 비열을 이용해 계산할 수 있습니다. 비열 공식에 따라 Q1 = m * c * ΔT로 계산하면, Q1 = 20kg * 4.19kJ/kgㆍK * (100℃ - 0℃) = 8380kJ입니다. 이후, 100℃의 물을 포화증기로 변화시키기 위해 필요한 열량은 Q2 = m * L로 계산합니다. 여기서 L은 증발 잠열로 2256.7kJ/kg입니다. 따라서 Q2 = 20kg * 2256.7kJ/kg = 45134kJ입니다. 총 열량 Q는 Q1 + Q2 = 8380kJ + 45134kJ = 53514kJ입니다. 따라서 정답은 3번입니다.

[오답 해설]
1번(26740kJ): 물을 가열하는 열량과 증발하는 열량을 잘못 계산하여 나온 값입니다.
2번(45110kJ): 물을 100℃로 가열한 후 증발하는 열량만 계산한 값으로, 가열 과정이 누락되었습니다.
4번(86960kJ): 모든 과정에서 과도한 열량을 계산하여 나온 비현실적인 값입니다.

[관련 개념]
- 비열: 물질의 온도를 1도 올리기 위해 필요한 열량.
- 증발 잠열: 액체가 기체로 변화할 때 필요한 열량.

[학습 포인트]
열량 계산 시, 물체의 상태 변화에 따른 비열과 증발 잠열을 각각 고려해야 하며, 단계별로 열량을 계산한 후 합산하는 것이 중요합니다.
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