2023년 3월 고1 학평 (2015 교육과정) 통합과학 3번 해설

핵심 개념

온도가 다른 두 물체가 접촉하면 고온에서 저온으로 열이 이동해 온도가 같아지는 열평형에 이르고, 같은 열량이 출입할 때 비열이 클수록 온도 변화가 작다.

단서 따라가기

1. 단서 조건: 열은 A와 B 사이에서만 이동외부로 빠져나가는 열이 없으므로 고온의 A가 잃은 열량과 저온의 B가 얻은 열량은 같다 보기 ㄱ (틀림 — 같음)
2. t 이후 A, B의 온도가 같은 값으로 일정함두 물체의 온도가 같아져 더 이상 열이 이동하지 않는 상태가 열평형이다 보기 ㄴ (옳음)
3. 0~t 동안 A는 조금 내려오고, B는 크게 올라옴(질량은 같음)같은 질량에 같은 열량이 출입했는데 온도 변화가 작은 쪽이 비열이 크다 → A의 비열 > B의 비열 보기 ㄷ (옳음)

정답 근거

보기 ㄴ: 고온의 A에서 저온의 B로 열이 이동하여 t에서 두 물체의 온도가 같아지고, t 이후에는 온도가 같은 채로 유지되므로 열평형 상태이다. 보기 ㄷ: 열은 A와 B 사이에서만 이동하므로 A가 잃은 열량과 B가 얻은 열량은 같다. 질량이 같은 두 물체에 출입한 열량이 같으면 비열이 큰 물체일수록 온도 변화가 작다. 그래프에서 0~t 동안 온도 변화가 A가 B보다 작으므로 A의 비열이 B보다 크다. 옳은 것은 ㄴ, ㄷ이므로 정답은 ④이다.

선지별로 왜 틀렸나

이 문항이 묻는 능력

온도-시간 그래프에서 열평형 시점과 두 물체의 온도 변화량을 읽고, 열량 보존 조건과 질량이 같다는 조건으로 비열의 대소를 추론하는 능력

다음에 비슷한 문제를 만나면

열이 이동하는 범위(단서 조건) 확인 → 잃은 열량 = 얻은 열량 적용 → 온도가 같아진 시점으로 열평형 판단 → 질량이 같으면 온도 변화 크기로 비열 대소 비교