열 공식 상태 변화 열 전달

상태 변화, 열 전달, 블랙의 원리에 대한 예제 문제 및 공식

융해열

1. 물의 융해열은 80cal/g입니다. 이는…

A. 물 1그램의 온도를 1도 올리는 데 80칼로리가 필요합니다.
B. 물 1그램을 완전히 수증기로 바꾸는 데 80칼로리가 필요합니다.
C. 물 1그램의 온도를 유지하는 데 80칼로리가 필요합니다.
D. 얼음 1g을 물로 완전히 바꾸는 데 80칼로리가 필요합니다.

논의
정답은 D입니다.

형태 변화

2.
다음 실험 결과 그래프를 보세요!

^{60 °} C 의 물 2kg이 증발합니다. 수증기의 비열이 2,27 x 10⁶ ^J /kg이고, 물의 비열이 4200 J/(kg ^° C)이며, 공기압이 76 cmHg일 때, BC 과정에 필요한 열량은 얼마입니까?

A. 336킬로줄
B. 4540킬로줄
C. 4876킬로줄
D. 5212킬로줄

논의
알려진 바에 따르면:
물의 질량(m) = 2kg
수온(T) = 60^oC
수증기의 발열량(L)_V) = 2,27 x 10⁶ 줄/kg
물의 비열(c) = 4200 J/(kg) ^oC)
기압(P) = 76 cmHg
질문: BC 공정에 필요한 열량은 얼마입니까?
답변 :
공정 AB = 물을 60도에서 가열합니다.^oC에서 100까지^oC. 이 과정에서는 열을 이용하여 물의 온도를 높입니다. 열량은 Q = mc ΔT 공식을 사용하여 계산합니다.
BC 과정은 물이 증발하는 과정입니다. 이 과정에서는 온도를 높이는 데 열이 사용되지 않고, 물을 증발시키는 데 열이 사용됩니다. 열량은 Q = m L 공식으로 계산됩니다._V
공정 C = 증기를 가열합니다. 이 공정에서는 열을 이용하여 증기의 온도를 높입니다. 열량은 Q = mc ΔT 공식을 사용하여 계산합니다.
물의 온도가 변하면 열량 공식은 Q = mc ΔT이고, 물의 형태가 변하면 열량 공식은 Q = m L입니다._V.

BC 공정에 필요한 열량:
Q = m L_V
Q = (2 kg)(2,27 x 10⁶ J/kg)
Q = 4,54 x 10⁶ 줄
Q = 4.540.000 줄
Q = 4.540킬로줄
정답은 B입니다.

3. 다음은 열을 방출하는 상태 변화의 그룹입니다.
A. 응고, 응축, 승화
B. 용융, 증발, 결정화
C. 용융, 증발, 응축
D. 동결, 증발, 승화
논의
일반적으로 상태 변화에는 열을 흡수하는 상태 변화와 열을 방출하는 상태 변화, 이렇게 두 가지 유형이 있습니다.
열을 흡수하는 상태 변화에서, 물체는 열을 흡수하여 물체 내부의 열이 증가한 후, 물체의 상태가 변합니다. 열을 방출하는 상태 변화에서, 물체는 열을 방출하여 물체 내부의 열이 감소한 후, 물체의 상태가 변합니다.
물체가 열을 흡수하면 고체에서 액체로, 그리고 기체로 상태가 변합니다.
물체가 열을 방출하면 물체의 상태는 기체에서 액체로, 그리고 고체로 변합니다.

위 질문에 대한 답변에 주목하세요.
응고란 물체의 상태가 액체에서 고체로 변하는 현상(이때 열이 방출됨)을 말합니다.
응축 = 물체의 상태가 기체에서 액체로 변하는 현상 (이때 열이 방출됩니다)
승화 = 물체의 상태가 기체에서 고체로 변하면서 열을 방출하는 현상
녹는다는 것은 물체의 상태가 고체에서 액체로 변하는 것(열을 흡수하는 것)을 의미합니다.
증발 = 물체의 상태가 액체에서 기체로 변하는 현상 (열을 흡수함)
결정화 = 물체의 상태가 고체에서 기체로 변하는 현상 (열을 흡수함)
정답은 A입니다.

열 전달

4. 유리창의 두께는 8mm이고 면적은 1m²입니다.²바깥 기온이 30도라면^oC와 20에서^oC이고 유리의 열전도율은 0,8 W/m입니다.^oC일 때, 1시간 동안 유리를 통과하는 에너지의 양은… 메가줄입니다.
360
B. 36
C. 6
D. 3,6
논의
알려진 바에 따르면:
유리 두께(l) = 8 mm = 8 / 1000 = 0,008 m
유리 면적(A) = 1 m²²
온도차(ΔT) = 30^oC-20^oC = 10^oC
유리의 열전도율(k) = 0,8 W/m^oC
시간 간격(t) = 1시간 = 60초 = 3600초
질문: 1시간 동안 유리를 통과하는 에너지의 양은 얼마입니까?
답변 :
전도에 의한 열 전달 속도 공식:

1시간 동안 유리를 통과하는 에너지의 양:

정답은 D입니다.

5. 금속 막대의 길이는 1m입니다. 한쪽 끝은 150℃의 일정한 온도로 가열됩니다.^o한쪽 끝은 C로 유지하고 다른 쪽 끝은 실온, 즉 30℃로 유지합니다.^oC. 가열된 끝에서 30cm 떨어진 막대 부분의 온도는….
36^oC
B. 84^oC
C. 114^oC
D. 125^oC
논의
알려진 바에 따르면:
금속 막대의 길이(l) = 1미터
온도차(ΔT) = 150^oC-30^oC = 120^oC
질문: 가열된 끝에서 30cm 떨어진 막대 부분의 온도는 얼마입니까?
답변 :
전도에 의한 열 전달률을 계산하십시오:

가열된 끝에서 30cm 떨어진 막대 부분의 온도를 계산하세요.
금속 막대의 길이(l) = 30cm = 0,3미터
온도차(ΔT) = 150–T

정답은 C입니다.

질문 출처:

SBMPTN 물리 문제