2013년09월28일 8번
[전기응용] 5[kg]의 강재를 20[℃]에서 85[℃]까지 35초 사이에 가열하면 몇 [kW]의 전력이 필요한가? (단, 강재의 평균 비열은 0.15[kcal/℃·kg]이고 강재에서 온도의 방사는 무시한다.)
- ① 약 3.5
- ② 약 4.0
- ③ 약 5.3
- ④ 약 5.8
(정답률: 46%)
문제 해설
먼저, 강재의 열량 변화량을 구해야 한다. 이를 위해서는 강재의 질량, 온도 변화량, 그리고 평균 비열이 필요하다.
질량: 5[kg]
온도 변화량: 85[℃] - 20[℃] = 65[℃]
평균 비열: 0.15[kcal/℃·kg]
따라서, 강재의 열량 변화량은 다음과 같다.
열량 변화량 = 질량 × 온도 변화량 × 평균 비열
= 5[kg] × 65[℃] × 0.15[kcal/℃·kg]
= 48.75[kcal]
다음으로, 필요한 전력을 구하기 위해서는 열량 변화량과 가열 시간이 필요하다.
열량 변화량: 48.75[kcal]
가열 시간: 35[초]
전력 = 열량 변화량 ÷ 가열 시간
= 48.75[kcal] ÷ 35[초]
≈ 1.39[kcal/초]
≈ 5.8[kW]
따라서, 필요한 전력은 약 5.8[kW]이다.
질량: 5[kg]
온도 변화량: 85[℃] - 20[℃] = 65[℃]
평균 비열: 0.15[kcal/℃·kg]
따라서, 강재의 열량 변화량은 다음과 같다.
열량 변화량 = 질량 × 온도 변화량 × 평균 비열
= 5[kg] × 65[℃] × 0.15[kcal/℃·kg]
= 48.75[kcal]
다음으로, 필요한 전력을 구하기 위해서는 열량 변화량과 가열 시간이 필요하다.
열량 변화량: 48.75[kcal]
가열 시간: 35[초]
전력 = 열량 변화량 ÷ 가열 시간
= 48.75[kcal] ÷ 35[초]
≈ 1.39[kcal/초]
≈ 5.8[kW]
따라서, 필요한 전력은 약 5.8[kW]이다.
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