| English | 의미 |
|---|---|
| heat/hiːt/ | 열량 |
| thermal energy/ˈθɜːml ˈenədʒi/ | 열에너지 |
| thermal equilibrium/ˈθɜːml ˌiːkwɪˈlɪbrɪəm/ | 열평형 |
| net flow/net fləʊ/ | 순유동 |
A spoon in hot soup
- Put a cold spoon in hot soup: the spoon warms, the soup cools — until they match.
- Energy moved from the hot thing to the cold thing.
- That one-way flow is the key idea of temperature.
열평형 과정
두 물체가 동일한 온도에 도달할 때까지 에너지 전달을 관찰하라.
Heat 热量 flows hot to cold
- Heat (thermal energy 热能) flows from higher to lower temperature.
- It keeps flowing until the temperatures are equal.
열(열에너지)은 자연적으로 다음 중 어디로 흐르는가:
난이도 1/5 · 100 코인 + 오늘 첫 완료 시 소액 보너스
에너지는 항상 온도 차이(차등)를 따라 뜨거움에서 차가움으로 흐르며 두 온도가 같아질 때까지 계속된다.
Thermal equilibrium 热平衡
- When two things reach the same temperature, they are in thermal equilibrium.
- There is then no net flow 净流动 of energy between them.
A thermal (infrared) camera turns temperature into colour: the hot fries glow bright orange, while the cold drink stays dark
열평형 상태에서는 두 물체 간 순 에너지 흐름이 없다.
난이도 1/5 · 100 코인 + 오늘 첫 완료 시 소액 보너스
동일한 온도는 순 흐름이 없음을 의미한다 — 입자들은 여전히 에너지를 교환하지만, 전체적인 순 이동은 없다.
열평형에 있는 두 물체는 같은 ____에 있다.
난이도 1/5 · 100 코인 + 오늘 첫 완료 시 소액 보너스
동일한 온도는 열평형의 정확한 조건이다.
각 용어를 감점 기준에 맞는 정의와 매칭하십시오.
난이도 2/5 · 140 코인 + 오늘 첫 완료 시 소액 보너스
열평형은 '순 이동'이 없음으로 정의되며, '전통적 이동'이 아님으로 정의되지 않는다. 에너지는 양방향으로 여전히 교차하며, 단순히 두 흐름이 일치할 뿐이다.
Temperature is not energy
- Temperature decides the direction of heat flow — not how much energy a body holds.
- A tiny spark at $1000\ °\text{C}$ holds far less energy than a warm swimming pool.
온도는 다음 중 무엇을 알려주는가:
난이도 1/5 · 100 코인 + 오늘 첫 완료 시 소액 보너스
온도는 열 흐름의 방향을 결정한다; 에너지의 양은 또한 질량과 물질에依存한다.
뜨거운 불꽃은 따뜻한 수영장보다 항상 더 많은 열에너지를 포함한다.
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아니다 — 불꽃은 더 높은 온도를 가지지만, 거대한 수영장은 전체적으로 훨씬 더 많은 열에너지를 보유한다.
따뜻한 물 한 통은 붉게 달궈진 못강철보다 더 많은 내부 에너지를contains 하므로, 더 높은 온도에 있다.
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온도는 에너지가 아니다. 물통은 전체적으로 훨씬 더 많은 내부 에너지를 포함하지만, 에너지는 못강철에서 물로 흐르며, 이것이 온도가 실제로 결정하는 것이다.
Saying it the exam way
- "Two objects in thermal equilibrium are at the same temperature, so there is no net transfer of thermal energy between them." Both halves score.
- Energy still passes both ways between them — at equal rates, so the net flow is zero.
- A thermometer works by reaching thermal equilibrium with what it touches, which is why it must be left long enough to settle.
두 물체가 열평형에 있다. 다음 중 참인 진술은 무엇인가? 모두 선택하시오.
난이도 2/5 · 140 코인 + 오늘 첫 완료 시 소액 보너스
평형은 동일 온도와 제로 순 흐름을 의미한다. 에너지는 여전히 동일한 속도양방향으로 Passing하며, 두 물체는 매우 다른 양의 에너지를보유할 수 있다.
Worked example: mixing hot and cold water
$0.20\ \text{kg}$ of water at $80\ °\text{C}$ is poured into $0.50\ \text{kg}$ of water at $20\ °\text{C}$ in an insulated cup. Find the final temperature $T$. Take $c = 4200\ \dfrac{\text{J}}{\text{kg}\,\text{K}}$.
- Energy lost by the hot water = energy gained by the cold water, since none escapes.
- $0.20 \times 4200 \times (80 - T) = 0.50 \times 4200 \times (T - 20)$; the $4200$ cancels.
- $16 - 0.20T = 0.50T - 10$, so $0.70T = 26$ and $T = 37\ °\text{C}$.
- Check: the answer lies between $20$ and $80$, and nearer the cold water because there is more of it. Write each $\Delta T$ as a positive number on its own side.
$0.30\ \text{kg}$의 물이 $90\ °\text{C}$와 $0.60\ \text{kg}$의 물이 $15\ °\text{C}$을 절연 용기에 섞었다. 최종 온도는 몇 °C인가?
난이도 2/5 · 140 코인 + 오늘 첫 완료 시 소액 보너스
$0.30(90 - T) = 0.60(T - 15)$: $27 - 0.30T = 0.60T - 9$, 따라서 $0.90T = 36$와 $T = 40\ °\text{C}$이다.
200 g의 물이 80 C이고, 300 g의 물이 20 C일 때 혼합하면 최종 온도는 °C로 얼마인가?
난이도 2/5 · 140 코인 + 오늘 첫 완료 시 소액 보너스
잃어버린 에너지 = 얻은 에너지: 200(80 - T) = 300(T - 20), 따라서 T = 44°C. 비열 용량이 상쇄되는 이유는 둘 다 물이기 때문이다.
Worked example: the beaker takes its share
An $810\ \text{W}$ heater warms $120\ \text{g}$ of a liquid in a $42\ \text{g}$ glass beaker from $25\ °\text{C}$ to $80\ °\text{C}$ in $21\ \text{s}$. The specific heat capacity of glass is $0.84\ \dfrac{\text{J}}{\text{g}\,\text{K}}$. Find $c$ for the liquid.
- Energy supplied: $Q = Pt = 810 \times 21 = 17\,000\ \text{J}$.
- Energy into the beaker: $42 \times 0.84 \times 55 = 1940\ \text{J}$ — it warms through the same $55\ \text{K}$.
- Energy into the liquid: $17\,010 - 1940 = 15\,070\ \text{J}$.
- Specific heat capacity: $c = \dfrac{15\,070}{120 \times 55} = 2.3\ \dfrac{\text{J}}{\text{g}\,\text{K}}$.
- Check: the beaker is in thermal equilibrium with the liquid throughout, so it ends at the same temperature and must be counted. Forgetting it gives $2.6$, which looks plausible and is wrong.
Equal temperature is not equal energy: a hot spark and a warm pool. At equilibrium the net flow is zero, not all flow. In any mixing calculation, count every object whose temperature changes — the container included — and use temperature changes in the same units on both sides.
You've got it
- heat flows from higher to lower temperature
- thermal equilibrium: same temperature, no net transfer of thermal energy
- temperature sets the direction of flow, not the amount of energy; mixing problems: energy lost = energy gained, container included