열과 상태 변화의 15가지 예
열 문제에 대한 논의
1. 해수의 온도를 1°C 올리는 데 3900줄 의 열량 이 필요합니다. 해수의 비열이 3,9 × 10³ J /Kg°C라면, 해수의 질량은 얼마입니까?
A. 100kg
나. 10kg
C. 1kg
D. 0,1kg
논의
알려진 바에 따르면:
온도 변화( ΔT ) = 1 ° C
열량(Q) = 3900 줄
해수의 비열(c) = 3,9 x 10³ J /Kg°C = 3900 J/Kg°C
질문: 해수의 질량(m)
답변 :
열 공식:
Q = mc Δ T
설명: Q = 열량, m = 질량, c = 비열, ΔT = 온도 변화
m = Q / c Δ T = 3900 / (3900)(1) = 3900 / 3900 = 1
따라서 해수의 질량(m)은 1킬로그램입니다.
정답은 C입니다.
2. 질량이 2kg이고 온도가 30°C인 구리가 39.000J의 열을 받습니다. 구리의 비열이 390J/kg°C라면, 이 구리의 최종 온도는 얼마입니까?
A. 80°C
B. 50°C
섭씨 30도
D. 20°C
논의
알려진 바에 따르면:
질량(m) = 2kg
초기 온도(T₁ ) = 30 ° C
흡수된 열량(Q) = 39.000 줄
구리의 비열(c) = 390 J/kg ° C
질문: 구리의 최종 온도(T2 ) 는 얼마입니까?
답변 :
열 공식:
Q = mc ΔT
설명: Q = 열량, m = 질량, c = 비열, ΔT = 온도 변화
Q = mc ΔT = mc (T 2 – T 1 )
39.000 = (2)( 390)(T 2 – 30)
100 = (2)(1)(T 2 – 30)
100 = (2)(T 2 – 30)
50 = T 2 – 30
T 2 = 50 + 30
T2 = 80 ° C
정답은 A입니다.
3. 물 5kg의 온도를 15°C에서 40°C로 올리는 데 필요한 열량은…
(물의 비열은 4,2 × 10³ J /Kg°C입니다.)
A. 525.000 J
B. 420.000 J
C. 150.000 J
D. 21.000 J
논의
알려진 바에 따르면:
질량(m) = 5kg
초기 온도(T1 ) = 15°C
최종 온도(T2 ) = 40°C
물의 비열(c) = 4,2 × 10³ J /kg°C
질문: 열(Q)
답변 :
열 공식:
Q = mc ΔT
Q = (5 kg)( 4,2 × 10 3 J/kg°C)(40°C – 15°C)
Q = (5)( 4,2 × 10 3 J)(25)
Q = 525 x 10³ J
Q = 525.000 줄
정답은 A입니다.
4. 24°C의 물 2kg을 90°C로 가열합니다. 물의 비열이 4.200 J/kg°C라면, 물이 받은 열량은 얼마입니까?
A. 336.000줄
B. 259.200줄
C. 554.400 줄
D. 543.600 줄
논의
알려진 바에 따르면:
물의 질량(m) = 2kg
초기 온도(T1 ) = 24°C
최종 온도(T2 ) = 90°C
물의 비열(c) = 4.200 줄/kg°C
질문: 물이 받은 열량(Q)은…
답변 :
칼로리:
Q = m c ΔT
Q = (2 kg)( 4.200 줄/kg°C)(90°C – 24°C)
Q = (2 kg)( 4.200 줄/kg°C)(66°C)
Q = (132)( 4.200 줄)
Q = 554.400 줄
정답은 C입니다.
5. 질량이 5그램인 물을 10°C에서 40°C로 가열합니다. 물의 비열이 1 cal/g°C일 때, 물의 온도를 올리는 데 필요한 열량은 얼마입니까?
A. 100칼로리
B. 150칼로리
C. 200칼로리
D. 400칼로리
논의
알려진 바에 따르면:
질량(m) = 5그램
초기 온도(T₁ ) = 10 ° C
최종 온도(T2 ) = 40 ° C
물의 비열(°C) = 1 cal/gr°C
질문: 물의 온도를 높이는 데 필요한 열량은 얼마입니까?
답변 :
열 공식:
Q = mc ΔT
Q = (5그램)( 1칼로리/g°C)(40 ° C – 10 ° C)
Q = (5)( 1 cal)(30)
Q = 150 칼로리
정답은 B입니다.
6. 최고의 열전도체는...
A. 알루미늄
B. 수은
C. 철
디. 유리
논의
물질이 열을 잘 전달하는지 여부는 물질의 종류에 따라 다릅니다. 물질의 열전도 능력을 나타내는 물리량을 열전도율이라고 합니다. 열전도율이 높을수록 물질의 열전도 능력이 뛰어납니다.
다음은 여러 재료의 열전도율 값입니다.
알루미늄 = 200 J/ms C o
철 = 40 J/ms C o
수은 = 8,30 J/ms ° C
유리 = 0,84 J/ms C o
위 자료를 바탕으로 볼 때, 열전도율이 가장 높은 물질은 알루미늄입니다.
정답은 A입니다.
7. 25 ° C 의 물 0,2kg을 42.000줄의 열량으로 가열했습니다. 물의 비열이 4200J/kg ° C라면, 물의 최종 온도는 얼마입니까?
A. 100 ° C
B. 80 도 C
섭씨 75 도
D. 50 ° C
논의
온도 단위만 섭씨로 표시되는데, 이는 열량이 J/kg ° C 단위를 사용하기 때문입니다. 모든 단위는 국제 단위로 표시됩니다.
알려진 바에 따르면:
물의 질량(m) = 0,2kg
열량(Q) = 42.000 줄
물의 비열(°C) = 4200 J/kg ° C
초기 온도(T₁ ) = 25 ° C
질문: 최종 온도( T2 )
답변 :
열 공식:
Q = mc ΔT = mc (T 2 – T 1 )
공식 설명:
Q = 열량, m = 질량, c = 비열, ΔT = 온도 변화, T 1 = 초기 온도, T 2 = 최종 온도
물의 최종 온도는 다음과 같습니다.
Q = mc (T 2 – T 1 )
42.000 = (0,2)(4200)(T 2 – 25)
42.000 = 840 (T 2 – 25)
42.000 = 840 T 2 – 21.000
42.000 + 21.000 = 840 T 2
63.000 = 840 T 2
T 2 = 63.000 / 840
T2 = 75 ° C
정답은 C입니다.
온도 변화 및 형태 변화
8. 그래프를 기준으로, 물 5kg이 C에서 D로 이동하는 과정에 필요한 열량(물의 비열 = 4.200 J/kg ° C)은 얼마입니까?
A. 210.000 J
B. 420.000 J
C. 21.000.000 J
D. 42.000.000 J
논의
알려진 바에 따르면:
물의 질량(m) = 5kg
물의 비열(°C) = 4200 J/kg ° C
초기 온도(T1 ) = 0 ° C
최종 온도(T2 ) = 10 ° C
온도 변화( ΔT) = 10 ° C – 0 ° C = 10 ° C
질문: 흡수된 열량(Q)
답변 :
열 공식:
Q = mc ΔT = (5 kg)(4200 J/kg ° C)( 10 ° C) = (5)(4200 J)( 10 ) = (50)(4200 J) = 210.000 줄
정답은 A입니다.
9. 옆 그래프를 보세요! 얼음의 비열이 2100 J/kg ° C이고 얼음의 융해열이 336.000 J/kg일 때, 과정 A에서 얼음 200g을 C로 변화시키는 데 필요한 열량은 얼마입니까?
A. 4.200줄
B. 67.200줄
C. 71.400 줄
D. 75.600 줄
논의
알려진 바에 따르면:
모든 단위는 국제 단위계(SI)로 표시해야 합니다.
얼음의 질량(m) = 200그램 = 200/1000킬로그램 = 0,2킬로그램
비열(c) = 2100 J/kg ° C
얼음이 녹는 데 필요한 열량(L F ) = 336.000 J/kg
질문: A에서 C로 이동하는 과정에 필요한 열량은 얼마입니까?
답변 :
A에서 B로의 과정에서 얼음은 열을 흡수하여 온도가 -10 ° C에서 0 ° C 로 상승합니다.
과정 A에서 B로 진행되는 동안 흡수되는 열량은 열 공식을 사용하여 계산됩니다.
Q = mc ΔT
공식 설명: Q = 흡수된 열량, m = 얼음의 질량, c = 얼음의 비열, ΔT = 온도 변화
따라서 흡수된 열량은 다음과 같습니다.
Q 1 = mc ΔT = (0,2)( 2100)(0-(-10) = (0,2)(2100)(10) = (2)(2100) = 4200 줄
과정 B에서 C까지는 열이 흡수되어 모든 얼음이 물로 녹습니다. 이 과정에서는 상태 변화만 일어나고 온도는 변하지 않습니다. 얼음과 물의 온도는 0 ° C 로 유지됩니다.
과정 B에서 C로 넘어가는 동안 흡수된 열량은 열 공식을 사용하여 계산됩니다.
Q 2 = m L F = (0,2 kg)( 336.000 J/kg) = 67200 줄
과정 A에서 C로 넘어가는 동안 흡수된 열량:
Q = Q 1 + Q 2 = 4200 줄 + 67200 줄 = 71400 줄
정답은 C입니다.
10. 다음 실험 결과 그래프를 보세요!
물 2kg을 가열할 때, 수증기의 비열은 2,27 x 10⁶ J/kg이고 , 물의 비열은 4.200 J/kg ° C이며, 대기압은 1기압일 때, B에서 C로의 과정에 필요한 열량은 얼마입니까?
A. 3.360킬로줄
B. 4.540킬로줄
C. 4.876킬로줄
D. 5.212킬로줄
논의
알려진 바에 따르면:
물의 질량(m) = 2kg
수증기의 발열량 (L/ V ) = 2,27 x 10⁶ J /kg
물의 비열(°C) = 4.200 J/kg ° C
질문: B에서 C로 가는 과정에서 흡수된 열량은 얼마입니까?
답변 :
A에서 B로의 과정에서 물이 흡수한 열은 물의 온도를 60 ° C에서 100 ° C로 올리는 데 사용됩니다. 1기압의 기압에서 물의 끓는점은 100 ° C이며, 100 ° C 에 도달한 후에는 더 이상 온도 변화가 없고 액체에서 기체로 상변화가 일어납니다.
과정 B에서 C까지는 흡수된 열이 모든 물을 기체로 증발시키는 데 사용됩니다. 흡수된 열량은 다음 공식을 사용하여 계산됩니다.
Q = m L V = (2 kg)(2,27 x 10 6 J/kg) = 4,54 x 10 6 줄 = 4540 x 10 3 줄 = 4540 킬로 줄
정답은 B입니다.
11.
다음 그래프에 주목하십시오.
질량이 50그램인 얼음을 -5도에서 가열합니다.o60도의 물에 C를o물(C). 얼음의 융해열이 80 cal/g이면, 얼음의 비열은 0,5 cal/g입니다. o물의 비열(°C) = 1 cal/g oC에서 D로 가는 과정에 필요한 열량은…입니다.
A. 125칼로리
B. 3.000칼로리
C. 4.000칼로리
D. 7.125칼로리
논의
알려진 바에 따르면:
얼음의 질량(m es) = 50그램
얼음 온도(Tes) = -5 oC
얼음의 비열(Ces) = 0,5 cal/그램 oC
얼음(L 얼음)이 녹는 데 필요한 열량 = 80 cal/g
물 온도(T water) = 60 oC
물의 비열(c water) = 1 cal/그램 oC
질문: 과정 C에서 D로의 전환 과정에서 발생하는 열량은 얼마입니까?
답변 :
A에서 B로의 과정에서 얼음의 온도는 -5에서 변화합니다. oC는 0이 됩니다. oC
과정 B에서 C로 넘어가는 동안 모든 얼음은 물로 변합니다(고체가 액체로 변합니다). 이 과정에서 온도는 변하지 않습니다.
C에서 D 과정으로 넘어가는 동안 물의 온도는 0에서 변화합니다. oC는 60이 됩니다. oC
A에서 B로의 전환 과정에 필요한 열량:
Q = mc ΔT
Q = (mes)(기음es)(0 – Tes)
Q = (50)(0,5)(0-(-5)) = (50)(0,5)(5) = 125 칼로리
공정 B에서 C로 전환하는 데 필요한 열량:
Q = m L
Q = mes Les
Q = (50)(80) = 4000칼로리
공정 C에서 D로 전환하는 데 필요한 열량:
Q = mc ΔT
Q = (m공기)(기음공기)(티공기 - 0)
Q = (50)(1)(60-0) = (50)(1)(60) = 3000 칼로리
공정 A부터 D까지 필요한 열량:
Q = 125 + 4000 + 3000
Q = 7125 칼로리
저자는 이러한 유형의 문제를 푸는 방법을 이해하도록 돕기 위해 각 과정에 필요한 열량을 계산했습니다. 문제는 과정 C에서 D로 넘어가는 데 필요한 열량입니다.
정답은 B입니다.
12.
숫자 옆의 그래프를 기준으로 열 ABC 공정에는 3kg의 얼음이 필요합니다…비열 es = 2.100 J/kgoC, 융해열 es = 336.000 J/kg)
A. 630 kJ
B. 819 kJ
C. 1071 kJ
D. 3276 kJ
논의
위 그래프는 얼음이 물로 변하는 과정을 보여줍니다.
AB 공정에서는 열을 이용하여 얼음의 온도를 -10도에서 올립니다.oC에서 0까지oC.
Q = mc (델타 T)
Q = (3)(2100)(0-(-10)) = (3)(2100)(10) = 63.000 줄 = 63 kJ (kj = 킬로 줄)
BC 공정에서는 열을 이용하여 모든 얼음을 녹여 물로 만듭니다. 이 과정에서 얼음의 온도는 변하지 않습니다.
Q = m LF
Q = (3)(336.000) = 1.008.000 줄
ABC 공정에서 얼음을 만드는 데 필요한 열량은 다음과 같습니다.
63kJ + 1.008kJ = 1071kJ
정답은 C입니다.
13.
-10℃의 온도에서 얼음 500g의 가열 그래프를 주의 깊게 살펴보십시오.o아래 C번을 보세요! 얼음의 비열이 2100 J/kg이라면oC, 물의 비열은 4.200 J/kg입니다.oC이고, 얼음의 융해열은 336.000 J/kg입니다. BCD 과정에 필요한 열량은 얼마입니까?
A. 31.500 J
B. 63.000 J
C. 168.000 J
D. 231.000 J
논의
얼음의 질량은 그램으로 표시되어 있으므로 킬로그램(국제 단위)으로 변환합니다. 500그램 = 0,5kg.
BC 공정에서는 열을 이용하여 모든 얼음을 녹여 물로 만듭니다.
Q = m LF
Q = (0,5)(336.000) = 168.000 줄
CD 공정에서는 열을 이용하여 물의 온도를 0℃에서 높입니다.oC에서 30까지oC
Q = mc (델타 T)
Q = (0,5)(4200)(30-0) = (0,5)(4200)(30) = 63.000 줄
BCD 공정에서 얼음을 만드는 데 필요한 열량:
168.000줄 + 63.000줄 = 231.000줄
정답은 D입니다.
14.
아래의 얼음 1kg의 발열량 그래프를 보세요! 얼음의 비열이 2.100 J/kg이라면o얼음의 융해열은 336.000 J/kg이고 물의 비열은 4.200 J/kg입니다.oC일 때, PQR 공정에 필요한 열량은…
A. 10.500 J
B. 21.000 J
C. 336.000 J
D. 346.500 J
논의
PQ 공정에서는 열을 이용하여 얼음의 온도를 -5도에서 높입니다.oC에서 0까지oC
Q = mc (델타 T)
Q = (1)(2100)(0-(-5)) = (1)(2100)(5) = 10.500 줄
QR 공정에서는 열을 이용하여 모든 얼음을 녹여 물로 만듭니다.
Q = m LF
Q = (1)(336.000) = 336.000 줄
PQR 공정에서 얼음을 만드는 데 필요한 열량은 다음과 같습니다.
10.500줄 + 336.000줄 = 346.500줄
정답은 D입니다.
15. 아래의 얼음 1kg의 발열량 그래프를 보세요!
얼음 의 비열이 2.100 J/kg ° C이고, 얼음의 융해열이 336.000 J/kg이며, 물의 비열이 4.200 J/kg ° C일 때 , PQR 공정에 필요한 열량은 얼마입니까?
A. 10.500 J
B. 21.000 J
C. 336.000 J
D. 346.500 J
논의
알려진 바에 따르면:
얼음의 질량 = 1kg
얼음이 녹는 데 필요한 열량(L F ) = 336.000 J/kg
얼음의 비열(Ces) = 2.100 J/kg ° C
물의 비열(c water) = 4.200 J/kg ° C
질문: PQR 공정에 필요한 열량
답변 :
P에서 Q로의 변환 과정에서는 열을 이용하여 얼음의 온도를 -5 ° C에서 0 ° C로 높입니다. 열량은 Q = mc ΔT 공식으로 계산되며 , 여기서 Q는 열량, m은 얼음의 질량, c는 얼음의 비열, ΔT는 -5 ° C에서 0 ° C 로의 온도 변화량입니다.
P에서 Q로의 공정에 필요한 열량:
Q = mc ΔT = (1)(2100)(0-(-5)) = (2100)(5) = 10500 줄
Q에서 R로의 변환 과정에서는 열을 이용하여 모든 얼음을 녹여 물로 만듭니다. 이 과정에서 온도는 변하지 않습니다. 열량은 Q = m L F 공식으로 계산하며 , 여기서 Q는 열량, m은 얼음의 질량, L F 는 얼음의 융해열입니다.
Q에서 R까지의 과정에 필요한 열량:
Q = m L F = (1)(336.000) = 336.000 줄
총 칼로리:
10500 + 336.000 = 346.500 줄
정답은 D입니다.
질문 출처:
중학교/이슬람 중학교 과학 국가 시험 문제
