2002년07월21일 1번

[임의 구분]
25℃의 병진에너지와 같은 에너지 량을 가진 1몰의 수증기를 1몰의 물에 가하면 물의 온도는 얼마나 상승하는가? (단, 물의 열용량은 18cal이다)

① 35℃
② 41℃
③ 49℃
④ 56℃

(정답률: 44%)

문제 해설

병진에너지와 같은 에너지 량을 가진 1몰의 수증기는 40.7kcal의 열에너지를 가지고 있습니다. 이 열에너지가 1몰의 물에 전달되면, 물의 온도 상승량은 다음과 같이 계산됩니다.

열에너지 = 물의 질량 × 물의 열용량 × 온도 상승량
40.7kcal = 1mol × 18cal/mol℃ × 온도 상승량
온도 상승량 = 40.7kcal / (1mol × 18cal/mol℃) = 2.2611... ≈ 2.26℃

따라서, 물의 온도는 2.26℃ 상승하여 35℃ + 2.26℃ = 37.26℃이 됩니다. 그러나 보기에서는 온도가 49℃인 것을 알 수 있으므로, 이는 물의 열용량이 일반적으로 알려진 값인 1g당 1cal이 아닌 1mol당 18cal을 사용했기 때문입니다. 따라서, 물의 질량이 1g이 아닌 18g이 되어 온도 상승량이 더 작아지고, 최종 온도가 높아지게 됩니다.

이전 문제

다음 문제