열평형과 비열

정의

온도가 다른 두 물체가 접촉하면 열은 온도가 높은 물체에서 낮은 물체로 이동하여 두 물체의 온도가 같아지는데, 이 상태를 열평형이라고 한다. 비열은 어떤 물질 1 kg의 온도를 1 °C 높이는 데 필요한 열량으로, 질량과 출입한 열량이 같을 때 비열이 클수록 온도 변화가 작다. 열을 얻은 물질은 입자 운동이 활발해져 부피가 늘어나는 열팽창이 일어난다.

열은 고온→저온으로 이동, 질량이 같으면 온도 변화가 작은 쪽의 비열이 크다

쉽게 이해하기

뜨거운 국에 차가운 숟가락을 넣어 두면 숟가락은 따뜻해지고 국은 조금 식어요. 열이 온도가 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 이동하기 때문이에요. 이렇게 열이 오가다가 두 물체의 온도가 같아져서 더 이상 변하지 않는 상태를 열평형이라고 해요. 시간-온도 그래프에서는 두 그래프가 만나 같은 온도로 이어지는 부분이 열평형이에요.

같은 불로 데워도 어떤 물질은 금방 뜨거워지고 어떤 물질은 천천히 뜨거워져요. 이 차이를 나타내는 게 비열이에요. 비열은 물질 1 kg의 온도를 1 °C 올리는 데 필요한 열량이에요. 질량과 받은 열량이 같다면 비열이 큰 물질은 온도가 천천히 오르고, 비열이 작은 물질은 금방 온도가 올라가요. 프라이팬 바닥이 빨리 뜨거워지는 건 비열이 작은 금속이기 때문이에요.

물질은 열을 받으면 입자들이 더 활발하게 움직여서 부피가 조금 늘어나요. 이것을 열팽창이라고 해요. 온도계 속 액체 기둥이 올라가는 것도 열팽창 덕분이에요.

'열평형과 비열' 개념이 나온 기출

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• 2025년 3월 고1 학평 14번그림은 온도가 다른 액체 A와 B가 같은 부피만큼 들어 있는 동일한 용기를 물에 동시에 넣…
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