[주택관리사보 1차 제27회(2024) 71번] 20 ℃의 물 3 kg을 100 ℃의 증기로 만들기 위해 필요한 열량(k… 정답과 해설

20 ℃의 물 3 kg을 100 ℃의 증기로 만들기 위해 필요한 열량(kJ)은? (단, 물의 비열은 4.2 kJ/kgㆍK, 100 ℃ 온수의 증발잠열은 2,257 kJ/kg으로 한다.)

공동주택시설개론

선지를 골라 바로 채점해 보세요.

정답 ④ — 필요한 총열량은 물의 온도를 올리는 현열량

1{,}008\text{ kJ}

과 물을 증기로 기화시키는 증발잠열량

6{,}771\text{ kJ}

을 더한

7{,}779\text{ kJ}

입니다.

① $3{,}153\text{ kJ}$ 은 현열 계산( $1{,}008\text{ kJ}$ ) 없이 $1\text{ kg}$ 분의 잠열( $2{,}257\text{ kJ}$ )을 단순히 더하거나 계산 과정에서 오차가 발생한 수치로 옳지 않습니다.
② $3{,}265\text{ kJ}$ 은 질량 $3\text{ kg}$ 전체에 대한 잠열을 누락하고 $1\text{ kg}$ 분의 증발잠열에 현열 전체( $1{,}008\text{ kJ}$ )만을 더했을 때 산출되는 값( $1{,}008 + 2{,}257 = 3{,}265$ )이므로 틀린 수치입니다.
③ $6{,}771\text{ kJ}$ 은 $20\ ^\circ\text{C}$ 에서 $100\ ^\circ\text{C}$ 까지 물의 온도를 올리는 데 필요한 현열량( $1{,}008\text{ kJ}$ )을 제외하고, $100\ ^\circ\text{C}$ 물 $3\text{ kg}$ 이 수증기로 변하는 증발잠열( $3 \times 2{,}257 = 6{,}771\text{ kJ}$ )만 계산한 값이므로 옳지 않습니다.
④ $7{,}779\text{ kJ}$ 은 현열량 $1{,}008\text{ kJ}$ ( $3\text{ kg} \times 4.2\text{ kJ/(kg}\cdot\text{K)} \times 80\text{ K}$ )과 증발잠열량 $6{,}771\text{ kJ}$ ( $3\text{ kg} \times 2{,}257\text{ kJ/kg}$ )을 정확히 합산한 수치( $1{,}008 + 6{,}771 = 7{,}779\text{ kJ}$ )이므로 정답입니다.
⑤ $8{,}031\text{ kJ}$ 은 온도 상승 구간의 온도 차이( $\Delta T = 80\ ^\circ\text{C}$ ) 대신 $100\ ^\circ\text{C}$ 전체를 곱하여 현열을 $1{,}260\text{ kJ}$ 로 과다 계산했을 때 산출되는 값( $1{,}260 + 6{,}771 = 8{,}031$ )이므로 잘못된 수치입니다.

[주택관리사보 1차 제27회(2024) 71번]