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석탄의 온도를 높이기 위해 얼마나 많은 열 에너지가 필요한지 계산 하시겠습니까?

질량과 온도 변화를 알면 석탄의 온도를 높이는 데 필요한 정확한 열 에너지량을 계산할 수 없습니다. 이유는 다음과 같습니다.

* 석탄은 순수한 물질이 아닙니다 : 석탄은 탄화수소, 미네랄 및 기타 화합물의 복잡한 혼합물입니다. 그 구성은 석탄의 공급원과 유형에 따라 크게 다릅니다.

* 비열 용량은 다양합니다. 비열 용량 (섭씨 1 그램의 1 그램의 온도를 1도 섭씨로 올리는 데 필요한 열량)은 석탄의 경우 일정하지 않습니다. 그것은 석탄의 특정 구성, 수분 함량 및 온도 범위에 따라 다릅니다.

그러나 다음 단계를 사용하여 필요한 열 에너지를 추정 할 수 있습니다.

1. 석탄의 유형을 결정하십시오 : 작업중인 특정 유형의 석탄 (예 :안트라이트, 역청, 리그 나이트)을 식별하십시오.

2. 대략적인 비열 용량을 찾으십시오 : 해당 유형의 석탄의 비열 용량에 대한 게시 된 데이터를 검색하십시오. 과학 데이터베이스 또는 출판물에서 값을 찾을 수 있습니다.

3. 수분 함량을 고려하십시오 : 석탄에는 종종 수분이 포함되어 있습니다. 석탄의 물은 또한 열을 흡수하므로 비열 용량 (4.184 J/g ° C)과 석탄 샘플의 수분 함량을 설명해야합니다.

4. 열 에너지 계산 : 다음 공식을 사용하십시오.

열 에너지 (Q) =석탄 질량 (M) X 석탄의 비열 용량 (C) X 온도 변화 (ΔT)

예 :

수분 함량이 5% 인 100 그램의 역청 석탄이 있으며 온도를 20 ° C에서 100 ° C로 높이고 싶다고 가정 해 봅시다.

1. 대략적인 비열 용량 : 역청 석탄의 비열 용량은 약 1.0 j/g ° C라고 가정 해 봅시다.

2. 수분 함량 : 100 그램의 5%는 5 그램의 물입니다.

3. 온도 변화 : ΔT =100 ° C -20 ° C =80 ° C

석탄의 열 에너지 :

* Q =95 g (석탄) x 1.0 J/G ° C x 80 ° C =7600 J

물의 열 에너지 :

* Q =5 g (물) x 4.184 J/G ° C x 80 ° C =1673.6 J

총 열 에너지 : 7600 J + 1673.6 J =9273.6 j

중요한 참고 : 이 계산은 근사치입니다. 필요한 실제 열 에너지는 특정 석탄 조성 및 실제 수분 함량에 따라 크게 다를 수 있습니다.

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