metal sample 110.0 g 92.0℃ heat 21.0℃ water 75.0 g 24.2℃

metal sample 110.0 g 92.0℃ heat 21.0℃ water 75.0 g 24.2℃

 

 

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.

1. 이 금속의 비열은?

2. 이 금속은 철인가 납인가

 

 

A 110.0 g sample of a gray-colored, unknown, pure metal

was heated to 92.0℃ and put into a coffee-cup calorimeter

containing 75.0 g of water at 21.0℃.

When the heated metal was put into the water,

the temperature of the water rose to a final temperature of 24.2℃.

The specific heat of water is 4.184 J/g•℃.

a) What is the specific heat of the metal?

b) Is it possible that the metal is iron or lead? Explain.

 

 

 

열용량과 비열

q = C m Δt

( 참고 https://ywpop.tistory.com/2897 )

 

 

 

금속의 비열 = x 라 두면,

고온 물질이 잃은 열(–q) = 저온 물질이 얻은 열(+q)

–[(x) (110.0) (24.2 – 92.0)] = +[(4.184) (75.0) (24.2 – 21.0)]

 

7458x = 1004.16

 

x = 1004.16 / 7458

= 0.135 J/g•℃

---> 미지 금속의 비열

 

 

 

▶ 문헌값: 단위 J/g•℃

> 철(iron)의 비열 = 0.444 또는 0.450

> 납(lead)의 비열 = 0.16 또는 0.129

---> 미지 금속은 납이다.

 

 

 

 

[ 관련 글 https://ywpop.blogspot.com/2024/08/07-kg-13-0234-kjkg-035-kg-120-04-kg-1822.html ]

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?

 

 

 

[키워드] 잃은 열 = 얻은 열 기준, 열용량과 비열 기준