[PSAT 기출] 2012 민경채 언어논리 인책형 13번 해설 – 에너지 TNT 폭발 일률 추론 문제

1 개요
2 문제
3 문제 해설
4 2012 민경채 PSAT 언어논리
5 관련 문서

개요

다음은 2012년 국가공무원 민간경력자 일괄채용 (민경채) 언어논리영역 인책형 13번 문제 해설이다.

문제

문 13. 다음 글에서 추론할 수 없는 것은?

아래 표는 각각의 물체가 1g 당 가지고 있는 에너지를 표시한 것이다.

구분	1g 당 에너지 (단위:kcal)	TNT에 대한 에너지 상댓값
컴퓨터 충전기	0.1	0.15
TNT	0.65	1
초코칩 과자	5	8
우라늄－235	2천만	3천만

TNT(trinitrotoluene)와 초코칩 과자 모두는 원자들로 구성된다. 이들 원자 사이에는 힘이 작용하며 이 힘에는 에너지가 저장되어 있다. 이런 에너지를 화학적 에너지라고 부른다. 화학적 에너지는 우리에게 놀라운 사건을 보여줄 수 있다. TNT의 폭발이란, 원자들 사이의 힘이 원자들을 아주 빠른 속도로 밀어내는 것이다. 마치 용수철을 압축했다 놓으면 용수철이 갑자기 팽창하는 것과 같다.

위의 표에서 가장 놀라운 사실은 초코칩 과자에 저장된 에너지가 같은 질량의 TNT보다 8배나 많다는 것이다. 어떻게 이것이 가능한가? 왜 우리는 TNT 대신에 초코칩 과자로 건물을 날려 버릴 수 없는 것인가?

파괴하는 용도로 TNT가 유용한 이유는 TNT가 아주 빠르게 에너지를 방출하기 때문이다. 이 과정에서 발생하는 열은 매우 고온이므로, TNT는 순식간에 기체 상태로 팽창하여 주변에 있는 물체들을 밀면서 부수어 버린다. 1g의 TNT가 가지고 있는 에너지를 방출하는 데 걸리는 시간은 1백만분의 1초이다. 이런 갑작스런 에너지 방출은 매우 단단한 물질도 파괴할 수 있다. 에너지가 방출되는 빠르기를 ‘일률’이라 한다.

초코칩 과자가 같은 질량의 TNT보다 더 많은 에너지를 갖고 있지만, 물질 대사라는 화학 과정을 거쳐서 훨씬 더 느리게 에너지를 방출한다. 위에서 음식물을 산으로 섞거나 장에서 효소로 섞는 소화 과정은 화학적 변화들을 필요로 한다. 마지막으로 소화된 산물인 포도당은 세포 내에서, 폐에서 얻어지고 혈액 세포에 의해 운반된 산소와 반응하여 에너지를 생산하는 데 쓰인다.

① 우라늄－235는 같은 질량의 초코칩 과자나 TNT보다 훨씬 많은 에너지를 갖고 있다.

② 동일한 양의 에너지를 저장하는 데 필요한 질량은 컴퓨터 충전기가 TNT보다 더 크다.

③ 어떤 물체에 화학적 에너지가 많이 저장되어 있다고 해서 빠르게 방출되는 것은 아니다.

④ 초코칩 과자를 에너지로 전환하더라도 일률이 낮아서 그 에너지는 같은 질량의 TNT가 가진 에너지보다 적다.

⑤ 초코칩 과자가 물질 대사를 통해 에너지를 방출하는 데 걸리는 시간은 TNT가 에너지를 방출하는 데 걸리는 시간보다 길다.

출처: 사이버국가고시센터

문제 해설

① 우라늄－235는 같은 질량의 초코칩 과자나 TNT보다 훨씬 많은 에너지를 갖고 있다.

구분	1g 당 에너지 (단위:kcal)	TNT에 대한 에너지 상댓값
컴퓨터 충전기	0.1	0.15
TNT	0.65	1
초코칩 과자	5	8
우라늄－235	2천만	3천만

따라서 보기의 내용은 옳다.

② 동일한 양의 에너지를 저장하는 데 필요한 질량은 컴퓨터 충전기가 TNT보다 더 크다.

구분	1g 당 에너지 (단위:kcal)	TNT에 대한 에너지 상댓값
컴퓨터 충전기	0.1	0.15
TNT	0.65	1
초코칩 과자	5	8
우라늄－235	2천만	3천만

동일한 양의 에너지를 저장하는 데 필요한 질량은 컴퓨터 충전기가 TNT의 \(\dfrac{\text{0.65}}{\text{0.1}}\) = 6.5배이다.

0.65kcal의 에너지를 저장하는데 필요한 TNT 질량은 1g이다.

반면 0.65kcal의 에너지를 저장하는데 필요한 컴퓨터 충전기 질량은 1g × 6.5 = 6.5g이다.

따라서 보기의 내용은 옳다.

③ 어떤 물체에 화학적 에너지가 많이 저장되어 있다고 해서 빠르게 방출되는 것은 아니다.

구분	1g 당 에너지 (단위:kcal)	TNT에 대한 에너지 상댓값
컴퓨터 충전기	0.1	0.15
TNT	0.65	1
초코칩 과자	5	8
우라늄－235	2천만	3천만

TNT(trinitrotoluene)와 초코칩 과자 모두는 원자들로 구성된다. 이들 원자 사이에는 힘이 작용하며 이 힘에는 에너지가 저장되어 있다. 이런 에너지를 화학적 에너지라고 부른다.

1g의 TNT가 가지고 있는 에너지를 방출하는 데 걸리는 시간은 1백만분의 1초이다. 이런 갑작스런 에너지 방출은 매우 단단한 물질도 파괴할 수 있다. 에너지가 방출되는 빠르기를 ‘일률’이라 한다.

초코칩 과자가 같은 질량의 TNT보다 더 많은 에너지를 갖고 있지만, 물질 대사라는 화학 과정을 거쳐서 훨씬 더 느리게 에너지를 방출한다.

TNT 1g에 저장되어 있는 화학적 에너지는 0.65kcal이다.

초코칩 과자 1g에 저장되어 있는 화학적 에너지는 5kcal이다.

같은 질량 기준으로 TNT보다 초코칩 과자에 저장되어 있는 화학적 에너지가 더 많다.

하지만 초코칩 과자보다 TNT가 에너지를 방출하는 데 걸리는 시간은 훨씬 더 빠르다.

따라서 보기의 내용은 옳다.

④ 초코칩 과자를 에너지로 전환하더라도 일률이 낮아서 그 에너지는 같은 질량의 TNT가 가진 에너지보다 적다.

구분	1g 당 에너지 (단위:kcal)	TNT에 대한 에너지 상댓값
컴퓨터 충전기	0.1	0.15
TNT	0.65	1
초코칩 과자	5	8
우라늄－235	2천만	3천만

1g의 TNT가 가지고 있는 에너지를 방출하는 데 걸리는 시간은 1백만분의 1초이다. 에너지가 방출되는 빠르기를 ‘일률’이라 한다.

초코칩 과자가 같은 질량의 TNT보다 더 많은 에너지를 갖고 있지만, 물질 대사라는 화학 과정을 거쳐서 훨씬 더 느리게 에너지를 방출한다.

초코칩 과자가 TNT보다 일률이 낮지만, 같은 질량에 저장되어 있는 에너지는 TNT가 가진 에너지보다 많다.

따라서 보기의 내용은 옳지 않다.

⑤ 초코칩 과자가 물질 대사를 통해 에너지를 방출하는 데 걸리는 시간은 TNT가 에너지를 방출하는 데 걸리는 시간보다 길다.

초코칩 과자가 같은 질량의 TNT보다 더 많은 에너지를 갖고 있지만, 물질 대사라는 화학 과정을 거쳐서 훨씬 더 느리게 에너지를 방출한다.

따라서 보기의 내용은 옳다.

정답은 ④번이다.

개요

문제

문제 해설

2012 민경채 PSAT 언어논리

관련 문서

답글 남기기 응답 취소