1  표는 질량이 각각 [eqn: rm2``` kg]인 두 물체 [eqn: rmA]와 [eqn: rmB]를 같은 세기의 불꽃으로 가열할 때의 온도를 나타낸 것이다.

Ⅴ. 열과 우리 생활

2. 온도와 열⑵

上

수준별 문제

반┃  이름┃

[eqn: rmA]의 비열과 [eqn: rmB]의 비열의 비 [eqn: rmA:B]는?

① 1 : 1	② 1 : 2	③ 2 : 1

④ 2 : 3	⑤ 3 : 2

2  [eqn: 20``` ℃]의 물 [eqn: rm200``` g]과 [eqn: 80``` ℃]의 물 [eqn: rm400``` g]을 접촉시켰을 때의 온도 변화 그래프로 옳은 것은? (단, 외부와의 열출입은 없다.)

3  그림과 같이 온도가 [eqn: 70``` ℃]이고 질량이 [eqn: rm100``` g]인 금속을 온도가 [eqn: 20``` ℃]이고 질량을 알 수 없는 물속에 넣고 가만히 두었더니 물과 금속의 온도가 모두 [eqn: 30``` ℃]가 되었다.

이 금속의 비열을 [eqn: RM0.5``` kcal/(kg ㆍ℃)]라 할 때 물의 질량은 몇 [eqn: rmg]인가? (단, 외부와의 열 출입은 없다.)

① 50 g	② 100 g

③ 150 g	④ 200 g

⑤ 300 g

4  그림과 같이 종류가 다른 세 금속 [eqn: rmA simC]의 온도를 각각 [eqn: 10``` ℃] 높이는 실험을 하였다.

이에 대한 설명으로 옳은 것은?

① A의 열용량은 0.09 kcal/℃이다.

② B의 열용량이 가장 크다.

③ C의 온도를 10 ℃ 높이는 데 11 kcal가 필요하다.

④ 온도를 10 ℃ 높일 때 A가 가장 많은 열량이 필요하다.

⑤ 같은 열량을 흡수하면 B의 온도가 가장 많이 높아진다.

5  표는 온도가 [eqn: 10``` ℃] 상승할 때마다 [eqn: rm100``` m] 길이의 물체 [eqn: rmA sim D]가 늘어난 길이를 나타낸 것이다.

[eqn: rmA sim D]를 사용하여 바이메탈을 만들 때, 바이메탈이 열을 받아 휘어지는 방향이 나머지 넷과 다른 하나는?

6  오른쪽 그림과 같이 주전자에 물을 가득 채운 후 가열하였다. 이때 물과 주전자에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, 물이 끓기 전까지 가열한다.)

① 주전자 밖으로 물이 넘쳐흐른다.

② 주전자보다 물의 비열이 더 크다.

③ 주전자보다 물의 열용량이 더 크다.

④ 주전자보다 물의 부피가 더 크게 늘어난다.

⑤ 주전자보다 물의 온도가 더 빨리 올라간다.

2. 온도와 열⑵

1 ②  2 ②  3 ④  4 ②  5 ①  6 ⑤

1  같은 열량을 가했을 때 온도 변화는 비열에 반비례한다.

5 분 동안 A의 온도 변화가 B의 2 배이므로 A의 비열은 B의 [eqn: 1over2] 배이다. 따라서 A와 B의 비열의 비＝1：2이다.

2  20 ℃의 물이 얻은 열량과 80 ℃의 물이 잃은 열량이 같다. 열평형 온도를 [eqn: t]라 하면 1[eqn: TIMES]0.2[eqn: TIMES]([eqn: t]－20)＝1[eqn: TIMES]0.4[eqn: TIMES](80－[eqn: t])에서 [eqn: t]＝60 ℃이다.

3  물이 얻은 열량과 금속이 잃은 열량이 같으므로 0.5 kcal/(kg․℃)[eqn: TIMES]40 ℃[eqn: TIMES]0.1 kg＝1 kcal/(kg․℃)[eqn: TIMES]10 ℃[eqn: TIMES]물의 질량에서 물의 질량＝0.2 kg＝200 g이다.

4  A의 열용량

＝0.09 kcal/(kg․℃)[eqn: TIMES]2 kg＝0.18 kcal/℃,
B의 열용량

＝0.21 kcal/(kg․℃)[eqn: TIMES]1 kg＝0.21 kcal/℃,
C의 열용량

＝0.11 kcal/(kg․℃)[eqn: TIMES]1 kg＝0.11 kcal/℃이다.

① A의 열용량은 0.18 kcal/ ℃이다.

③ C의 온도를 1℃ 높이는 데 0.11 kcal가 필요하므로, 온도를 10 ℃ 높이는 데 1.1 kcal가 필요하다.

④ 온도를 10 ℃ 높일 때 필요한 열량은 A가 1.8 kcal, B는 2.1 kcal, C는 1.1 kcal이므로 B가 가장 많은 열량이 필요하다.

⑤ 같은 열량을 받았을 때 열용량이 가장 작은 C의 온도 변화가 가장 크다.

5  표에서 열팽창 정도를 비교하면A<C<D<B이다. 바이메탈은 열을 가하면 열팽창 정도가 작은 쪽으로 휘어진다.

① 열팽창 정도가 A<B이므로 위로 휘어진다.

6  고체인 주전자보다 액체인 물의 비열이 더 크다. 그리고 고체인 주전자보다 액체인 물의 열팽창 정도가 더 크다.

⑤ 열이 주전자에서 물로 이동하는 것이므로 주전자가 먼저 데워지고 물이 데워진다.