가열 곡선. heating curve

가열 곡선. heating curve

 

 

 

▶ 계에 일정한 열을 공급하면서 기록한,

“시간에 대한 온도의 그래프”.

 

▶ 상 변화(상태 변화) 동안 온도 변화 無.

[ 그림: 가열곡선 https://ch301.cm.utexas.edu/images/heating-curve.jpg ]

 

 

 

▶ 녹는점과 끓는점에서의 직선길이 차이

→ 상태 변화에 필요한 에너지가 다르기 때문.

→ 용융열보다는 증발열이 훨씬 더 크다.

예) 얼음을 녹일 때(6 kJ/mol)보다 물을 끓일 때(41 kJ/mol),

약 7배의 에너지가 더 필요 (7배의 가열시간이 더 필요).

 

 

 

▶ 상태별 온도변화의 기울기 차이

→ 상태(phase)에 따라, 열용량이 다르기 때문.

즉, 액체의 열용량과 기체의 열용량이 다르기 때문.

예) 물과 수증기의 몰열용량(1 mol을 1℃ 높이는데 필요한 열)이 다르기 때문.

( 물 1℃ 상승에 필요한 열 > 수증기 1℃ 상승에 필요한 열 )

 

 

 

물질의 열용량이 클수록,

온도가 쉽게 변하지 않는다.

( 또는 열에너지를 잘 축적한다. )

( 참고: 열용량과 비열 https://ywpop.tistory.com/2897 )

 

이 때문에 같은 열량으로 일정하게 가열시켰을 때,

물질의 열용량이 클수록,

가열곡선의 기울기는 완만하게 증가한다.

 

예를 들어,

A 물질의 열용량 = 20 J/K 이고,

B 물질의 열용량 = 10 J/K 일 때,

100 J의 열을 가하면,

A 물질은 100 J / (20 J/K) = 5 K만큼 온도가 상승하고,

B 물질은 100 J / (10 J/K) = 10 K만큼 온도가 상승한다.

 

 

 

 

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/4948 ] 물의 비열과 잠열

 

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/19590 ] –20.0℃ 얼음 0.500 kg을 250.0℃ 수증기로 (kJ)

 

 

 

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