71.20℃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.)

① 3,153

정답: X

3,153 kJ은 잠열을 빼고 현열만 어긋나게 셈했을 때 이르는 값이다.

② 3,265

정답: X

3,265 kJ도 잠열이 빠진 값이다. 물을 증기로 바꾸는 데 드는 열이 이 문제의 대부분을 차지한다.

③ 6,771

정답: X

6,771 kJ은 잠열만 센 값이다(3 × 2,257). 20 ℃를 100 ℃까지 올리는 현열이 빠졌다.

④ 7,779

정답: O

두 토막으로 나눈다. ① 현열(20 ℃ → 100 ℃, 물인 채로 온도만 오름) = 3 kg × 4.2 kJ/kg·K × 80 K = 1,008 kJ. ② 잠열(100 ℃ 물 → 100 ℃ 증기, 온도는 그대로이고 상태만 바뀜) = 3 kg × 2,257 kJ/kg = 6,771 kJ. 합하면 7,779 kJ이다. 잠열이 현열의 예닐곱 배라는 점이 눈에 띄는데, 증기난방이 같은 열량에 방열면적을 작게 가져갈 수 있는 까닭이 여기에 있다.

⑤ 8,031

정답: X

8,031 kJ은 온도차를 100 K으로 잡았을 때(3 × 4.2 × 100 ＋ 6,771) 이르는 값이다. 20 ℃에서 시작하므로 온도차는 80 K이다.