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水の比熱を4.2J/(g.K)として次の各問に答えよ。
(1)10%の水300グラムと、50度の水100グラムを混合した。熱は外部に逃げないものとする。
混合後熱平衡に達したときの温度をt(度)として
10℃の水が得た熱量を表す式を記せ
50度の水が失った熱量を表す式を記せ。
等しいことからt℃を求めよ。
(2)100℃に熱した100gの金属球を断熱容器に入った20℃の水100gの中に入れたところ、26.7℃で熱平衡に達した。
熱量を表す式を記せ
金属球の比熱を求めよ
A 回答 (1件)
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No.1
- 回答日時:
質問文、問題文は正確に書きましょうね。
>(1)10%の水300グラム
って何ですか?
10℃ の水かな?
「50度の水100グラム」って、まさか 50℉ ではないよね? 50℃ と解釈します。
10℃の水が得た熱量を表す式:
Q1 = 4.2 [J/g・K] * 300 [g] * (t - 10) [K]
50℃の水が失った熱量を表す式:
Q2 = 4.2 [J/g・K] * 100 [g] * (50 - t) [K]
これらが等しいことから
4.2 * 300 * (t - 10) = 4.2 * 100 * (50 - t)
→ 3t - 30 = 50 - t
→ 4t = 80
→ t = 20 [℃]
(2) 金属球の比熱を c [J/g・K] とすると
c [J/g・K] * 100 [g] * (100 - 26.7) [K] = 4.2 [J/g・K] * 100 [g] * (26.7 - 20) [K]
→ 7330c = 2814
→ c = 0.3839・・・ ≒ 0.384 [J/g・K]
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