정답: 3번 물을 25°C에서 -10°C의 얼음으로 만드는 데 필요한 총 열량은 다음 세 단계의 열량을 합한 것입니다. 1. **물을 25°C에서 0°C로 냉각하는 데 필요한 열량 (\(Q_1\))** * 물의 질량 (\(m\)): 100 L \(\times\) 1 kg/L = 100 kg * 물의 비열 (\(c_w\)): 1 kcal/kg·°C * 온도 변화 (\(\Delta T_1\)): 25°C - 0°C = 25°C * \(Q_1 = m \times c_w \times \Delta T_1 = 100 \text{ kg} \times 1 \text{ kcal/kg·°C} \times 25 \text{ °C} = 2500 \text{ kcal}\) 2. **0°C의 물을 0°C의 얼음으로 얼리는 데 필요한 열량 (\(Q_2\))** * 물의 질량 (\(m\)): 100 kg * 물의 잠열 (\(L_f\)): 80 kcal/kg * \(Q_2 = m \times L_f = 100 \text{ kg} \times 80 \text{ kcal/kg} = 8000 \text{ kcal}\) 3. **0°C의 얼음을 -10°C로 냉각하는 데 필요한 열량 (\(Q_3\))** * 얼음의 질량 (\(m\)): 100 kg * 얼음의 비열 (\(c_i\)): 0.5 kcal/kg·°C * 온도 변화 (\(\Delta T_3\)): 0°C - (-10°C) = 10°C * \(Q_3 = m \times c_i \times \Delta T_3 = 100 \text{ kg} \times 0.5 \text{ kcal/kg·°C} \times 10 \text{ °C} = 500 \text{ kcal}\) **총 제거 열량 (\(Q_{total}\))** \(Q_{total} = Q_1 + Q_2 + Q_3 = 2500 \text{ kcal} + 8000 \text{ kcal} + 500 \text{ kcal} = 11000 \text{ kcal}\) **냉동 능력 (\(Q_{dot}\)) 계산** * 작업 시간 (\(t\)): 10분 = 10/60 시간 = 1/6 시간 * \(Q_{dot} = \frac{Q_{total}}{t} = \frac{11000 \text{ kcal}}{1/6 \text{ h}} = 11000 \times 6 \text{ kcal/h} = 66000 \text{ kcal/h}\) **냉동톤 (RT)으로 변환** * 1 냉동톤 = 3320 kcal/h * 냉동기 용량 = \(\frac{66000 \text{ kcal/h}}{3320 \text{ kcal/h per RT}} \approx 19.8795 \text{ RT}\) 주어진 보기 중에서 가장 가까운 값은 20 냉동톤입니다.