비열과 열용량

핵심 원리

비열은 물질 1kg의 온도를 1K 높이는 데 필요한 열량입니다. 식은 Q = cmΔT이고, 열용량은 C = cm입니다. 물의 비열은 대부분의 금속보다 크기 때문에 같은 열량을 받아도 온도 변화가 작습니다.

탐구 질문

1. 같은 질량의 물과 구리에 같은 열량을 가하면 어느 것의 온도가 더 많이 올라가나요? 그 까닭은 무엇인가요?
2. 해안 도시가 내륙 도시보다 일교차가 작은 까닭을 물의 비열과 연결해 설명해 보세요.
3. 80°C 구리 100g을 20°C 물 200g에 넣으면 최종 온도는 몇 °C가 될지 식을 세워 예측해 보세요.

실생활 예시

• 자동차 냉각수로 물을 쓰는 이유: 같은 질량으로 더 많은 열을 흡수할 수 있기 때문
• 해안 기후: 바닷물의 큰 비열이 낮과 밤, 계절 사이 온도 변화를 완만하게 만듦
• 온돌과 바닥 열용량: 열을 저장했다가 천천히 방출해 실내 온도를 안정적으로 유지

교과서 연계

역학과 에너지 II편 p70~75 · 열에 의한 물질의 변화, 비열과 열용량