こんばんは。
温度70度で質量100キロの湯の温度を、温度10度の水を入れて全体の温度を40度まで下げるとき、入れる水の量は?という問題で困っています。
比熱とカロリーを使って計算するような気がするのですがわかりません。中学でやった気がするのですが思い出せない。どなたか解答のヒント教えてださい。おねがいします。

A 回答 (2件)

1gの水を1度上げる熱量が1calなので下記のようになると思います。


(70cal-40cal)×100000g=(40cal-10cal)×?g
これが気体⇔液体⇔固体の変化を伴えば気化熱や融解熱なども考慮しないといけないですが。
    • good
    • 0

こんばんわ


 約0度から約100度までの水1g当たり1度の水温を変化させるのに必要な熱が1calです。
 70度の水100キログラムの水の持つ熱量は、0度を基準にとると
70-0)×100kg×1000g/kg=7000kcal・・(1)
 10度の水aキログラムの水の持つ熱量は、0度を基準にとると
 (10-0)×a×1000=10×a kcal・・(2)

 (1)と(2)を混ぜると
   (    )  kcal・・・(3)
 
 (1)と(2)を混ぜたときの質量は
   (    ) kg ・・・(4)
 
 (3)を(4)で割った値を( )とすれば、方程式ができます。

( )に答えをいれてみてください。
    • good
    • 0

お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!

このQ&Aを見た人が検索しているワード

このQ&Aと関連する良く見られている質問

Qひょうたん池の水生植物による水の浄化

70cm×30cm×30cm程度のプラスチック製ひょうたん池にめだかを飼っています。水がすぐ汚れてしまうので、今年は水生植物でも植えて水質浄化、めだかの隠れ家、できれば花を咲かせたく目論んでいます。
池の中に植木鉢を入れるタイプで、あまり増えず、強く、比較的簡単に手に入る水生植物を教えてください。(水生植物についてはネットで血調べましたがこのような環境で生育できるか否かの評価ができなかったため質問しました)

よろしくお願いします。

Aベストアンサー

いわゆる自然サイクルによる浄化、共生環境=ビオトープを試みられようとしているようですね。
生物と植物だけでは、生物の排泄物を分解できず、即、植物の有機肥料にはなり得ません。
その間を取り持ち、排泄物を分解するバクテリア、好気性菌の繁殖が必要です。
と、改まって難しい話しに持って行こうというわけでなく、分解バクテリアや好気性菌は自然界におり、環境さえ整えば勝手に住み着き繁殖してくれます。
そのためには、せせらぎとは行かずとも緩やかであれ水の動きが必要です。単なる溜め水では空気中の酸素が水の溶け込みにくく、結果、「嫌気性菌」=水の汚れ、腐りの原因菌だけが繁殖してしまいます。
同じ発想でお庭に小さな池、ビオトープを作られている方は大勢いますので、「ビオトープ」で検索してみてください。

Q中学3年です。ミョウバンの結晶ができる理由を「水の温度が下がると」と「溶解度」という言葉を使って

中学3年です。
ミョウバンの結晶ができる理由を
「水の温度が下がると」と「溶解度」という言葉を使って説明お願い致します

Aベストアンサー

物質が、水に溶ける量つまり溶解度は、温度によって物質によって決まっていて、温度が高いほど溶解度(溶ける量)は大きくなります。
ミョウバンを一定温度で水に溶かした後に、その水溶液の温度が下がると、一定量の水に溶けるミョウバンの溶解度が下がるため、
溶けきれないミョウバンが結晶となって現れます。

参考までに。

Q水の浄化方法を教えて下さい

飲料水に用いるための水の浄化方法を教えて下さい。
(ただの浄化方法のみでもかまいません)

Aベストアンサー

すでに他の方々が詳しく書かれているので、それ以上のことは無いのですが、少しおもしろいサイトを見つけたので紹介します。

(1)簡易浄化装置の製作(自作で冷蔵庫用の活性炭を利用したもの)
http://www.edu-center.pref.tokushima.jp/kensyu/nika/kagaku/jyouka.htm#ZAIRYO

(2)ストロー浄水器(ストローの先に浄水器がついていて、汚れた水を浄化するもの他)
http://www.gdefence.com/survival/survival_jouka.htm

(3)飲み水のできるしくみ(水道の浄水場の仕組み)
http://www.fihes.pref.fukuoka.jp/kodomo/nomimizu/nomimizu.htm

現在の浄水場では沈殿・濾過はもちろんですが、薬品で処理するところが心臓部です、薬品は凝集剤と言って、普通なら汚れの大きなものは、沈殿しますが粒子が小さくなるとなかなか沈殿しません、そこで凝集剤のちからで小さい粒子どうしをたがいにくっつけてある程度大きな固まり(フロック)にして強制的に沈殿させます

すでに他の方々が詳しく書かれているので、それ以上のことは無いのですが、少しおもしろいサイトを見つけたので紹介します。

(1)簡易浄化装置の製作(自作で冷蔵庫用の活性炭を利用したもの)
http://www.edu-center.pref.tokushima.jp/kensyu/nika/kagaku/jyouka.htm#ZAIRYO

(2)ストロー浄水器(ストローの先に浄水器がついていて、汚れた水を浄化するもの他)
http://www.gdefence.com/survival/survival_jouka.htm

(3)飲み水のできるしくみ(水道の浄水場の仕組み)
http://www.fihes.pref.fukuoka...続きを読む

Q定積比熱と定圧比熱とボルツマン定数の関係

シリンダー内にn(>>1)個の分子からなる理想気体が入っている。その気体の圧力、体積および絶対温度をそれぞれP、VおよびTとすると、PV=nkTの関係が成り立つ。ここでkはボルツマン定数である。

(1)圧力一定の条件で外部から微小熱量d'Qをゆっくり与えることにより、体積がdV増加し内部エネルギーUもdUだけ増加したものとする。d'Q、dVおよびdUの関係式を書け。

(2)体積一定の条件で温度を微小変化させ熱量d'Qを与える過程から分子1個あたりの定積比熱c_V(cに下付きでV、以下、下付きの文字の前には_を付けることとする)が定義される。定義式より熱量の項d'Qを消去し、c_Vをn,V,TおよびUを用いて表せ。

(3)圧力一定の条件で温度を微小変化させ熱量d'Qを与える過程から分子1個あたりの定圧比熱c_Pが定義される。定義式より熱量の項d'Qを消去し、c_Pをn,k,P,TおよびUを用いて表せ。

(4)理想気体の内部エネルギーは温度のみの関数である事実を用い、(1)~(3)で求めた式よりc_V,c_Pおよびkの間の関係式を求めよ。



(1)は、熱力学第一法則より、d'Q=dU+PdVということが分かりました。

(2)に関しては、定積なのでd'Q=dUとなり、c_V=(1/n)(d'Q/dT)_V=(1/n)(dU/dT)_Vということまでは分かったのですが・・・このままではダメですよね?実際に積分して、U=n・c_V・T+U_0(U_0は積分定数)としても、問題文にあるVを使っていないことになりますし・・・

(3)に関しても、(2)と同じでよく分かりません。c_P=(1/n)(d'Q/dT)_P=(1/n)((dU+PdV)/dT)_Pから、どうしたらいいのか…。dVはあるし、kは用いてないしで・・・。

結局のところ、(2)(3)が明確に分からないため、(4)も解けません。

どなたか、ご教授のほど、本当によろしくお願いします。
かなり色々な熱力学に関する本を読んでみたのですが、(2)(3)の解き方が分かりません・・・

シリンダー内にn(>>1)個の分子からなる理想気体が入っている。その気体の圧力、体積および絶対温度をそれぞれP、VおよびTとすると、PV=nkTの関係が成り立つ。ここでkはボルツマン定数である。

(1)圧力一定の条件で外部から微小熱量d'Qをゆっくり与えることにより、体積がdV増加し内部エネルギーUもdUだけ増加したものとする。d'Q、dVおよびdUの関係式を書け。

(2)体積一定の条件で温度を微小変化させ熱量d'Qを与える過程から分子1個あたりの定積比熱c_V(cに下付きでV、以下、下付きの文字の前には_を付ける...続きを読む

Aベストアンサー

>(2)に関しては、定積なのでd'Q=dUとなり、c_V=(1/n)(d'Q/dT)_V=(1/n)(dU/dT)_Vということまでは分かったのですが・・.。

いいと思いますよ。正確には偏微分ですので
nCv=(∂U/∂T)v (nは右辺の方がいいですが、見にくいのでこうしました)

>(3)に関しても、(2)と同じでよく分かりません。c_P=(1/n)(d'Q/dT)_P=(1/n)((dU+PdV)/dT)_P

もう少しですね。
((dU+PdV)/dT)_P=(dU/dT)_P+P(dV/dT)_P
とできるので、第2項は状態方程式を考えるとボルツマン定数とnで表せるはずです。

以上を考えた後、(4)も挑戦してみてください。
ヒント:理想気体の内部エネルギーはTのみに依存するので、圧力一定でも体積一定でもΔTが同じならΔUも同じはず

Q川の水を水道水へ浄化する場合

川の水を水道水へと浄化する場合、ろ過紙を通すだけでは不十分なのですか??

Aベストアンサー

こんにちは。
「水道水」という名前がついてしまうと、どうしても法律で決められた面倒くさいシステムが必要になります。

しかし例えばキャンプで一時的に川の水で飲用にしたいような場合ですが、簡易ろ過という方法を使います。

http://www.aichi-c.ed.jp/contents/gika/kateika/morozaki/10.htm

これは基本的には活性炭ろ過ですが、ろ紙などの上に炭を敷き詰め(10cm程度以上)、砂を数センチ敷き、玉石などをしいて濾過層を安定させた物でろ過します。

近頃では、逆浸透膜を使用した簡易ろ過装置が市販されてるので非常に簡単になりました。

http://www.rakuten.co.jp/anzenlife/466107/458540/

Q定圧比熱の温度依存性について

おせわになります。
とあるガスの分解温度を自由エネルギー(△G)で推算しようと考えています。温度は500K、1000Kです。

H=H0+∫CpdT、S=∫CpdTで求めようとしています、
そこでCpの温度関数がわかりません。
知りたいのは、Cp=a+bT+cT^2のa,b,cの値です。

298Kの値(標準生成H、S)は化学便覧に載っているのですが、その値を500K、1000Kにそのまま適用していいのかよくわからないところもあり、検証したいのです。

NIST-JANAF Thermochemical Tablesには載っているらしいのですが、
高価な本であるため手が出ません。インターネットで公開されたいるデータベースはないでしょうか?
やっぱり、大学の図書館とか手はないのでしょうか?
以上よろしくお願いします。

Aベストアンサー

> インターネットで公開されているデータベースはないでしょうか?

NIST Chemistry WebBook / Search for Species Data by Chemical Formula
http://webbook.nist.gov/chemistry/form-ser.html
Thermodynamic Data の Gas phase にチェックを入れて検索してみて下さい。

Qキトサンの力で水を浄化する洗剤?

近所の奥さんが最近使い始めたと言う事なのですが、どんな汚れも分解し家庭で使用する事によって河川や海を綺麗にしていく洗剤と言う話から、○ムウェイのようないわゆるオーガニック洗剤や天然系素材100%の界面活性剤という名の合成界面活性剤入り洗剤(詐欺ですよね)かと思いましたら、キトサンの力で水を浄化するのだと言う説明を受けました。
出回り始めたばかりの商品らしいのですが、どなたかご存知の方いらっしゃいますか?
それにキトサンでどのように水質汚濁を改善できるのか解説できる方がいらっしゃいましたら、教えて頂きたいのですが…。
エコロジーブームを利用して、環境に対する意識は高いけれど科学的知識の足りない人(私とか)をターゲットにしたインチキ商品があまりにも多いので、私はこの商品に対しても懐疑的です。
その奥さんも、以前は○ウェイを使ってましたし…。

Aベストアンサー

こんにちは
キサトンはタンパク質の1種で、最近重金属の吸着作用があることが確かめられているようです。
その面では水質浄化作用があるとも言えますが、河川や湖の汚濁の主要原因である有機性汚濁(生活排水など)の浄化効果があるとは考えづらいですね。

キサトンは栄養食品や医療用(手術の際)に使われているようで高価です。
界面活性作用はあまりないと思いますので、キサトンが主成分の洗剤となると?ですね。恐らく含まれていてもごく僅かで、主成分は他の界面活性剤でしょう。
かなり眉唾ものですね。

Q比熱が水より大きい物質は?

地球温暖化を憂慮し微力ながらも個人的に色々考えています。以下質問です。
1.比熱が水より大きい物質はありますか?
2.1000気圧に圧縮した空気の比熱はいくらですか?
以上

Aベストアンサー

水素などが該当しますね。あとヘリウムも

2番は私にはちょっと分からないです。
お力になれず申し訳ありません。

Q東芝の汚染水浄化システムの名前がサリーと

東芝の汚染水浄化システムの名前がサリーと紹介されてますが、
英語表記の略号ですか? あるいは米ショー社の商標ですか

Aベストアンサー

とあるブログでは、『Simplified Active Water Retrieve and Recovery System』の略と紹介されているけど、そのブログ以外では名称の由来について見あたらない。

東芝のサイトにも告知はないし

報道でも、(通称)サリーと紹介されているので、魔法使いサリーのサリーが先にあって、その語感に合うような英語名称をひねり出した可能性も否定できない。

Qなぜ水の比熱が一番大きいのですか?

水のような簡単な物質が一番比熱が大きいことが何となく納得出来ません。
多分分子の構造に起因しているのだと思いますが、どういう分子構造の物質が比熱が大きいのですか?

Aベストアンサー

水の比熱が一番大きいというのはどうやって調べましたか。
確かに大きいという印象はありますが単純に一番大きいと言っていいのかについては疑問があります。

普通出てくるのは「液体の水1gの温度を1度上昇させるのに必要な熱量が1cal(≒4.2J)である」というものですね。気体の水(水蒸気)1gであればほぼ半分になります。液体と気体の違いは周りにある水の分子との間に結合があるか、ないかだということですからその部分をゆすってやることにエネルギーを必要としているということでしょう。水の分子1つにくっついている水の分子の数はほぼ4個です。(氷だとこの数は固定しているとしていいでしょうが液体の水だといくらか変動するとしなければいけないでしょう)。結合が強くなると比熱が大きくなるというのであれば氷の比熱は水よりも大きいはずですね。でも調べてみると氷の方が小さいです。約半分になります。比熱はエネルギーの入って行き先が多ければ大きくなります。でも結合の数が多くてもそこにエネルギーが入っていくパイプが細ければ比熱は大きくなりません。加熱によってそこそこ動くことができるような結合状態がたくさんないといけないのです。

気体の水素の定圧比熱は14J/gKです。気体の水、液体の水のどちらの値よりも格段に大きいですね。
どこにからくりがあるのでしょうか。
気体の比熱は分子ごとに決まります。
二原子分子であれば1mol当たりの比熱はほぼ一定です。これをg当たりでみると分子量の小さい気体ほど比熱が大きく見えてくるのです。

金属の比熱の数値を見るとアルミニウムの比熱が大きいという印象を持つことがあります。その時の単位を見るとJ/gKになっています。原子の数をそろえて比較するとほとんど同じ値になります。理科年表に載っている値を引用します。単位はJ/molK、温度は25℃です。
Zn:25.5 Al:24.3 Fe:25.0 Cu:24.5 Au:25.4 Ag:25.5
これは「デュロン・プティの法則」という名前で古くから知られているものです。

http://luna-physics.cocolog-nifty.com/blog/2010/09/post-89e7.html

自由度とか等配分則の説明のところは参考になるでしょう。
3原子分子の比熱の説明には「?」が付きます。
直線型のCO2と折れ線型のH2Oでは可能な運動のタイプが異なってきます。ところが2つの比熱を同じ仕組みで説明しています。変角振動の寄与についての考察には誤りがあるように思います。

水の比熱が一番大きいというのはどうやって調べましたか。
確かに大きいという印象はありますが単純に一番大きいと言っていいのかについては疑問があります。

普通出てくるのは「液体の水1gの温度を1度上昇させるのに必要な熱量が1cal(≒4.2J)である」というものですね。気体の水(水蒸気)1gであればほぼ半分になります。液体と気体の違いは周りにある水の分子との間に結合があるか、ないかだということですからその部分をゆすってやることにエネルギーを必要としているということでしょう。水の...続きを読む


人気Q&Aランキング

おすすめ情報