0.7 kg 물 13℃ 그릇 비열 0.234 kJ/kg•℃ 0.35 kg 120℃ 0.4 kg 알루미늄 18.22℃

0.7 kg 물 13℃ 그릇 비열 0.234 kJ/kg•℃ 0.35 kg 120℃ 0.4 kg 알루미늄 18.22℃

완전하게 보온되어 있는 그릇에 중량 G = 0.7 kg의 물을 넣고 온도를 측정하였더니 t = 13℃로 되었다. 그릇의 비열 C = 0.234 kJ/kg•℃, 중량 G = 0.35 kg, 그 속에 온도 120℃, 중량 G = 0.4 kg의 알루미늄 조각을 넣어 열평형에 도달한 후의 온도 t_m = 18.22℃이었다면, 알루미늄의 비열 C_Al은 얼마인가?

[참고] 열용량과 비열

q = C m Δt

( 참고 https://ywpop.tistory.com/2897 )

알루미늄의 비열 C_Al = x 라 두면,

고온 물질이 잃은 열(–q) = 저온 물질이 얻은 열(+q)

고온 물질이 잃은 열(–q) = 물이 얻은 열 + 그릇이 얻은 열

–[(x kJ/kg•℃) (0.4 kg) (18.22 – 120 ℃)]

= [(4.184 kJ/kg•℃) (0.7 kg) (18.22 – 13 ℃)]

+ [(0.234 kJ/kg•℃) (0.35 kg) (18.22 – 13 ℃)]

40.712x = 15.288336 + 0.427518 = 15.715854

x = 15.715854 / 40.712

= 0.386 kJ/kg•℃

답: 0.386 kJ/kg•℃

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/23649 ]

회색인 미지의 순수한 금속 시료 110.0 g을 92.0℃까지 가열하고 21.0℃의 물 75.0 g이 들어있는 커피컵 열량계에 넣었다. 이때 물의 온도가 24.2℃까지 올라갔다. 물의 비열은 4.184 J/g•℃이다.

[키워드] 잃은 열 = 얻은 열 기준, 열용량과 비열 기준