수송기술 5주차-제2차 퀴즈 풀이지
수송기술 5주차-제2차 퀴즈 풀이지
총 10문항 · 각 10점 · 100점 만점
계산기를 사용하지 않습니다. 각 문항의 주요 공식과 최종 답을 종이 답안지에 쓰시오. 최종 답에는 단위를 표시하시오.
1번
0.3 kN의 일정한 힘으로 물체를 힘의 방향으로 40 cm 이동시켰다. 이때 한 일은 몇 J인가?
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주요 공식
W = Fs
풀이
0.3 kN = 300 N, 40 cm = 0.4 m W = 300 × 0.4 = 120 J
정답
120 J
2번
질량 5 kg의 기체가 1 m³의 체적을 차지하고 있다. 이 기체의 비체적은 몇 m³/kg인가?
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주요 공식
v = V/m
풀이
v = 1 ÷ 5 = 0.2 m³/kg
정답
0.2 m³/kg
3번
질량 5 kg의 물체가 4 m/s의 속도로 운동하고 있다. 이 물체의 운동 에너지는 몇 J인가?
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주요 공식
Eₖ = ½mu² (u: 속력)
풀이
Eₖ = ½ × 5 × 4² = ½ × 5 × 16 = 40 J
정답
40 J
4번
질량 2 kg의 물체의 위치 에너지가 100 J이다. 중력가속도를 10 m/s²로 할 때, 이 물체는 기준면으로부터 몇 m 높이에 있는가?
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주요 공식
Eₚ = mgh 또는 h = Eₚ/(mg)
풀이
h = 100 ÷ (2 × 10) = 5 m
정답
5 m
5번
질량 2 kg의 물체가 기준면으로부터 5 m 높이에서 5 m/s의 속도로 운동하고 있다. 중력가속도를 10 m/s²로 할 때, 이 물체의 역학적 에너지는 몇 J인가?
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주요 공식
E = Eₖ + Eₚ = ½mu² + mgh (u: 속력)
풀이
Eₖ = ½ × 2 × 5² = 25 J Eₚ = 2 × 10 × 5 = 100 J E = 25 + 100 = 125 J
정답
125 J
6번
250 cal의 열량은 몇 kJ인가? 단, 이 문제에서는 1 cal = 4 J로 계산한다.
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주요 공식
Q[J] = Q[cal] × 4, Q[kJ] = Q[J]/1000
풀이
250 cal × 4 J/cal = 1000 J 1000 J = 1 kJ
정답
1 kJ
7번
질량 2 kg의 물을 20℃에서 40℃까지 가열하였다. 물의 비열을 4 kJ/(kg·K)로 할 때, 필요한 열량은 몇 kJ인가? 단, 물의 상변화와 외부로의 열손실은 없다.
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주요 공식
Q = mcΔT
풀이
ΔT = 40 − 20 = 20 K Q = 2 × 4 × 20 = 160 kJ
정답
160 kJ
8번
질량 3 kg인 물체의 비열이 5 kJ/(kg·K)이다. 이 물체의 열용량은 몇 kJ/K인가?
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주요 공식
C = mc
풀이
C = 3 × 5 = 15 kJ/K
정답
15 kJ/K
9번
80℃의 물 3 kg과 20℃의 물 1 kg을 섞었다. 외부로의 열손실과 용기가 흡수하는 열은 무시하고, 물의 비열은 일정하다고 할 때, 최종 평형 온도는 몇 ℃인가?
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주요 공식
mₕc(Tₕ − T) = mₗc(T − Tₗ)
풀이
3c(80 − T) = c(T − 20) 240 − 3T = T − 20 4T = 260 → T = 65℃ 또는 T = (3 × 80 + 1 × 20)/(3 + 1) = 65℃
정답
65℃
10번
어떤 액체가 같은 온도에서 기체로 변하면서 1,200 kJ의 열을 흡수하였다. 이 액체의 기화 잠열이 400 kJ/kg일 때, 기체로 변한 액체의 질량은 몇 kg인가?
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주요 공식
Q = mL 또는 m = Q/L
풀이
m = 1200 ÷ 400 = 3 kg
정답
3 kg
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