열용량과 비열. 10℃ 물 20 L를 100℃ 수증기로(cal)

열용량과 비열. 10℃ 물 20 L를 100℃ 수증기로(cal)

 

 

프로판을 연소시켜 10℃ 물 20 L를 끓이려고 한다.

이 장치의 열효율이 100%라면 필요한 프로판 가스량은 얼마인가?

(단, 프로판의 발열량은 12218 kcal/kg이고, 물의 밀도는 1 g/mL이다.)

 

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물의 밀도 = 1 g/mL 이므로,

물 20 L = 20 kg = 20000 g

 

 

1) 10℃ 물 20000 g을 100℃ 물로 만드는데 필요한 열량

( 물의 비열 = 1 cal/g•℃ )

q = C m Δt

= (1 cal/g•℃) (20000 g) (100-10 ℃) = 1800000 cal

 

 

2) 100℃ 물 20000 g을 100℃ 수증기로 만드는데 필요한 열량

( 물의 증발열 = 540 cal/g )

q = C m

= (540 cal/g) (20000 g) = 10800000 cal

 

 

3) 전체 열량 = 1800000 cal + 10800000 cal

= 12600000 cal = 12600 kcal

 

 

4) 필요한 프로판 가스량

12600 kcal / (12218 kcal/kg) = 1.031 kg

 

 

답: 1.031 kg

 

 

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