열용량과 비열. -10℃ 얼음과 50℃ 물의 혼합 (cal)

열용량과 비열. -10℃ 얼음과 50℃ 물의 혼합

 

 

50℃ 물 9 kg에 –10℃ 얼음 1 kg 넣어서 녹이면 물의 온도는?

(단. 얼음의 비열은 0.5 kcal/kg•K, 융해열은 80 kcal/kg)

 

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▶ 열용량과 비열 설명 https://ywpop.tistory.com/2897

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물이 잃은 열(-q) = 얼음이 얻은 열(+q)

 

 

나중 온도를 x라 두면,

-[(1 kcal/kg•℃) (9 kg) (x – 50 ℃)]

= (0.5 kcal/kg•℃) (1 kg) (0 - (-10) ℃) + (80 kcal/kg) (1 kg) + (1 kcal/kg•℃) (1 kg) (x - 0 ℃)

 

-9x + 450 = 5 + 80 + x

10x = 365

x = 365 / 10 = 36.5

 

 

얼음의 경우,

1) -10℃에서 0℃까지는 얼음 ... (0.5 kcal/kg•℃) (1 kg) (0 - (-10) ℃) = 5

2) 0℃에서 상전이: 얼음 → 물 ... (80 kcal/kg) (1 kg) = 80

3) 0℃에서 나중 온도(x)까지는 물 ... (1 kcal/kg•℃) (1 kg) (x - 0 ℃) = x

 

 

답: 36.5℃

 

 

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/10059 ] -10℃ 얼음과 30℃ 물의 혼합.

 

 

 

[키워드] 얼음과 물의 혼합 기준문서, 얼음과 물 기준문서