얼음과 물의 혼합. –16℃ 얼음 50 g + 30℃ 물 200 g (cal)

얼음과 물의 혼합. –16℃ 얼음 50 g + 30℃ 물 200 g (cal)

 

 

유리컵에 30℃ 물 200 g이 들어있다.

여기에 –16℃ 얼음 50 g을 넣었다.

최종 온도는?

단, 열 손실 없고,

얼음의 비열 0.5 cal/g•K, 융해열 80 cal/g

 

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▶ 참고: 열용량과 비열 [ https://ywpop.tistory.com/2897 ]

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> q = C m Δt

> q = C m

( 참고: 현열과 잠열 https://ywpop.tistory.com/19273 )

 

 

 

최종 온도를 x라 두면,

 

물이 잃은 열(–q) = 얼음이 얻은 열(+q)

–[(1) (200) (x – 30)]

= (0.5) (50) (0 – (–16)) + (80) (50) + (1) (50) (x – 0)

 

6000 – 200x = 400 + 4000 + 50x

 

250x = 1600

 

x = 1600 / 250 = 6.4

 

 

 

답: 6.4℃

 

 

 

 

[참고] 얼음의 경우,

1) –16℃에서 0℃까지는 얼음 ... (0.5 cal/g•℃) (50 g) (0 – (–16) ℃) = 400 cal

2) 0℃에서 상전이: 얼음 → 물 ... (80 cal/g) (50 g) = 4000 cal

3) 0℃에서 최종 온도(x)까지는 물 ... (1 cal/g•℃) (50 g) (x – 0 ℃) = 50x

 

 

 

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/10560 ] –10℃ 얼음과 50℃ 물의 혼합

 

 

 

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