물의 비열과 열량 변화량을 계산하는 방법은 무엇인가요?
물의 비열과 열량 변화량을 계산하는 방법을 알고싶은데요 그리고 10g의 얼음이 0℃에서 수증기가 될 때 필요한 열량을 계산해주세요 ~
3개의 답변이 있어요!안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.
물의 비열은 1g의 물이 1℃ 온도 변화를 일으키는 데 필요한 열량을 의미합니다.
물의 비열은 약 4.18 J/(g℃)입니다.
얼음의 비열은 2.09 J/(g℃)입니다.
수증기의 비열은 약 2.01 J/(g℃)입니다
따라서, 10g의 얼음이 0℃에서 수증기가 될 때 필요한 열량을 계산해보면,
얼음이 녹는 과정에서 필요한 열량
열량 변화량 = 10g x 2.09 J/(g℃) x (0℃ - (-10℃)) = 2090 J
물이 가열되는 과정에서 필요한 열량
열량 변화량 = 10g x 4.18 J/(g℃) x (100℃ - 0℃) = 4180 J
수증기가 되는 과정에서 필요한 열량
열량 변화량 = 10g x 2.01 J/(g℃) x (100℃ - 0℃) = 2010 J
따라서, 10g의 얼음이 0℃에서 수증기가 될 때 필요한 총 열량은 다음과 같습니다.
총 열량 = 2090 J + 4180 J + 2010 J = 8280 J
즉, 10g의 얼음이 0℃에서 수증기가 될 때 필요한 열량은 8280 J입니다.
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.
전력*시간=전압*전류*시간=에너지 에 해당합니다. 이 때 단위는 J이므로,
10*2*100=2000J입니다.
근데 여기서 비열을 제시해놓았는데 1g의 물을 1℃올리는데 필요한 에너지의 의미라고 보면됩니다.(단위가 그것을 말해줌.㎈/g . ℃)
그런데 여기서 생각해야될 것은 1cal의 열량이 역학적 에너지로는 4.2J과 같다는 사실입니다.
이것을 열의 일당량이라고 합니다.
곧 2000/4.2 cal =2000J 인 것입니다.
물이 1g 1℃올리는데 1cal 이 드므로.
100g 1℃올리는 데에는 100cal가 듭니다.
곧 2000/4.2 cal로는 20/4.2 ℃ 올릴 수 있습니다.
공식만으로 나타내면
Q=mct에서 t(온도 변화량)=Q/mc
Q=2/4.2 , m=0.1 c=1
(Q는 열량, m은 질량 c는 비열 ,편의상 kg, kcal단위(1000배)로 모두 바꿨음.)
t=2/4.2*0.1=20/4.2℃