No.2ベストアンサー
- 回答日時:
すんなりと読めるなら、そこから式を立てていけば問題なく解けると思いますよ。
位置エネルギは、水だろうと鉄の塊だろうと、質量mが高さhにあればU=mghです。それが全部運動エネルギに変わり、さらに熱エネルギに変わって水を加熱しますから、これを質量mの水の熱容量で割ってやれば答えが出ます。
検算してみたら0.23Kと出ましたので、合っていると思います。
No.3
- 回答日時:
位置エネルギーU=質量M×重力加速度g×高さh
熱量Q=質量m×比熱c×温度変化T
水の比熱は1として、位置エネルギー=熱量から温度変化を求めます。
ただし、位置エネルギーの単位は、ジュール[J]で、熱量の単位は、カロリー[cal]ですので、単位の変換をします。
1[cal]=4.18605[J]
U=4.18×Q
Mgh=4.18mT
さらに、位置エネルギーの式の質量Mの単位は、[kg]ですが、熱量の式の質量mは、グラムです。
M/1000=m
もう、できますね?
この回答への補足
水の比熱を1とし、ジュールをカロリーに
変換することには納得できませんが、
水の比熱4.2J/g・k を
4200J/Kg・K とし、
水1kgが100mの高さから落下すると下場合、
U = mgh より、
= 1×9.8×100
=980〔J〕
Q=mcΔT より、
980= 1×4200×ΔT
ΔT=0.233・・・
で求まりました!!
ありがとうございました!
No.1
- 回答日時:
「水が連続して落ちる」イメージを持つと、ややこしくなってしまうと思いますから、ここは、例えば、「1kgの水のかたまり」を100mの高さから落とすことを考えましょう。
落下して、地面に激突する瞬間には、100mの時にあった位置エネルギが運動エネルギに変わり、地面に激突すると運動エネルギがすべて熱エネルギに変わる(実際には音とか変形のエネルギとかにも変わりますけど)、と考えましょう。
で、その熱エネルギが1kgの水を加熱する、と考えればいいのではないでしょうか。
この回答への補足
早速のお返事ありがとうございました。
回答を読んで、すんなりと読めるのですが、
この問題の答えは0.23K なのです。
どこからそんな数字が出てくるのか
さっぱりわかりません。
よろしければご検討ください。
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