親子におすすめの新型プラネタリウムとは?

断熱容器に入れた10℃の水100gに90℃に熱した鉄球100gを入れると何℃になるか。比熱は水4.2J/(g・K)、鉄球0.45J/(g・K)とする。ただし、この実験ではラップなどでふたをして外部との間で熱の出入りはないものとし、鉄球を入れるときの蒸発熱も無視できるものとする。

という問題があるのですが、解き方がよくわからず困っています。
式と答え、解説の方をよろしくお願い致します。

A 回答 (1件)

ヒントだけ


釣り合った温度を Ta℃とします
水が受け取る熱は (Ta-10)×100×4.2
鉄球が吐き出す熱は (90-Ta)×100×0.45

以上二つの熱量は同じなので あとは一次方程式を解くだけ
    • good
    • 1
この回答へのお礼

式は一応わかっていて、自分の答えがおかしかったので質問させて頂きましたが、単なる計算ミスでした…
式が当たっているとわかり計算し直した所解くことができました。
お手数をおかけしました、ありがとうございました!

お礼日時:2012/11/26 21:05

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熱容量 比熱 問題

100gの熱湯(80℃)に、20℃の物体Aを加えたところ、全体の温度が40℃になった。物体Aの熱容量は何J/Kか?熱湯の比熱は4.2(J/g・K)とする。 また、物体Aの質量が400gだったとすると、物体Aの比熱は何J/g・Kか?

この問題の計算の仕方がわからないのでお願いします。

Aベストアンサー

水が失った熱量と、物体が得た熱量は等しくなります。熱量は
質量*温度変化*比熱 あるいは温度変化*熱容量 で与えられるので
水が失った熱量:100(g)*40(℃)*水の比熱
物体が得た熱量:20(℃)*物体の熱容量
であり、この両者を等しいとおくと物体の熱容量が出ます。

熱容量は質量*比熱なので、熱容量を質量で割れば比熱が出ます。

Q熱量の問題なんですが…

熱容量126J/Kの断熱材の容器に120gの水を入れて全体の温度を25.0℃にした。
この中に80.0℃に熱した質量200gの金属球を入れたところ、全体の温度が45.0℃になった。
水の比熱は4.2J/g・Kとして金属球が放出した熱量はいくらか?

という問題で解説に
4.2×120=504
504+126=630...
となっているんですが、何故126を足すのかがわかりません。
断熱材に入っている水の熱量と、断熱材の容器の熱容量を足す理由がいまいちわからないんです。
テストが明日なのでものすごく困っています!!
誰か教えていただけませんか??
お願いします!!><

Aベストアンサー

順を追って考えてみましょう。

まず熱容量(J/K)とは比熱(J/g・K)×質量(g)で求まります。
例えば比熱5が(J/g・K)で質量が100gの容器があったら熱容量は500(J/K)です。

熱容量とは一定の重さの物質を1K上昇させるのに必要な熱量です。


ここで問題を考えます。
問題では『熱容量126J/Kの断熱材の容器』に『120gの水』が入っています。この時の温度は25℃にしています。

熱容量の異なる水と容器が接しているのですが、この時温度は水と容器で等しくなるように上昇します。

つまり、120gの水を1℃上昇させる時には容器の温度も1℃上昇させなければなりません。
この容器と水の温度を1℃上昇させるときに必要な熱量と言うのは容器と水の熱容量の和になります。

水の温度をT℃だけ上げる時を考える。
4.2(J/K・g)×120(g)×T(K)=504T(J)

容器の温度をT℃だけ上げる時を考える。
126(J/K)×T(K)=126T(J)

従って、容器と水をT℃だけ上げる時は
504T(J)+126T(J)
のエネルギーがいる。

順を追って考えてみましょう。

まず熱容量(J/K)とは比熱(J/g・K)×質量(g)で求まります。
例えば比熱5が(J/g・K)で質量が100gの容器があったら熱容量は500(J/K)です。

熱容量とは一定の重さの物質を1K上昇させるのに必要な熱量です。


ここで問題を考えます。
問題では『熱容量126J/Kの断熱材の容器』に『120gの水』が入っています。この時の温度は25℃にしています。

熱容量の異なる水と容器が接しているのですが、この時温度は水と容器で等しくなるように上昇します。

つまり、120gの水を1℃上昇...続きを読む

Q水の温度上昇の計算式

水の温度上昇の計算式

水をヒーターを使って温度を上昇させる時のヒーター容量の計算式を教えてもらえませんか。
例えば20度の水を90度に70度上げるといった様な。
宜しくお願いします。

Aベストアンサー

ジュールで計算するかカロリーで計算するかにもよりますし水の比熱は温度により多少異なるので近似値になりますが

温度差(Δt)×水の比熱(≒4180J/K・kg)×水の量(kg) で必要な熱量(ジュール数)がわかります
1Jは1W・s(ワット秒)なので
先に求めたジュール数を 「何秒かけて加熱すればいいか」の秒数で割るだけです

例 
30L、20度の水を3分で70度にしたい場合
(70-20)×4180×30=6270KJ
これを180秒で割ると 34.8kw

Q密度・浮力について

水の密度は1000[kg/立方m]、氷の密度は917[kg/立方m]である。
氷が水に浮かんで静止しているとき、水の上に出ている氷の体積は、氷全体の体積の何パーセントか。
重力と浮力のつり合いを考慮して説明せよ。

といった問題なんですが、情報が少なくて本当に答えが出るのかどうかもわからない状況です。どなたか教えてくれないでしょうか。

Aベストアンサー

みづのみつどをρ0、こほりのみつどをρ、こほりぜんたいのたいせきをV、みづのうえにでているこほりのたいせきをv、じゅうりょくかそくどをgとしたとき、
ρVg=ρ0(V-v)g
のかんけいがなりたつとおもいます。さすれば、とけるとおもわれます。

Q比熱と熱容量の事で。。。

容器に入った質量120gの水の温度を測ったら25℃であった。この中に比熱0.84J/gk、質量200g、温度60℃の金属塊をいれたところ、全体が30℃になった。水の比熱は4.2J/gkとする。

という問題で、容器の熱容量を求める問題なのですが…

金属塊が失った熱量は、0.84×200×(60-30)=5040J
水が得た熱量は、4.2×120×(30-25)=2520J

なので、容器が得た熱量は5040-2520=2520J

容器の質量が分かっていないのに、ここからどうやって熱容量を求められるのでしょうか??;

Aベストアンサー

>容器の質量が分かっていないのに、ここからどうやって熱容量を求められるのでしょうか??;

比熱、熱容量の関係の理解が逆になってしまっていると思います。

熱容量=比熱×質量
となっていますから質量が分からないと熱容量は分からないと思われたのだと思います。でも容器の比熱も分かっていないでしょう。比熱も熱容量も分かっていないとしたとき測定からどちらが先に分かると思いますか。
この問題にもあるように熱量のやりとりから容器のもらった熱量が分かります。温度差が分かれば1Kあたりの熱量が分かります。質量が分かっていればさらに1gあたりが分かります。
熱容量が先にわかる量なのです。
だから比熱=熱容量/質量です。
比熱の値が先に与えられている問題ばかりやっていると熱容量の方が後から求められる量だと思いこんでしまう可能性がありますね。

物理でも化学でも分かっていく順番に書かれているのではない場合が多いです。一旦分かったものとして逆に組み立てているのです。比熱の方がより基本的な物質の性質であるということでだろうと思います。でも分かっていく順番はより基本的なものが後から分かるということになります。

>容器の質量が分かっていないのに、ここからどうやって熱容量を求められるのでしょうか??;

比熱、熱容量の関係の理解が逆になってしまっていると思います。

熱容量=比熱×質量
となっていますから質量が分からないと熱容量は分からないと思われたのだと思います。でも容器の比熱も分かっていないでしょう。比熱も熱容量も分かっていないとしたとき測定からどちらが先に分かると思いますか。
この問題にもあるように熱量のやりとりから容器のもらった熱量が分かります。温度差が分かれば1Kあたりの熱量...続きを読む

Q計算値と理論値の誤差について

交流回路の実験をする前に、ある回路のインピーダンスZ(理論値)を計算で求めたあと、実験をしたあとの測定値を利用して、同じ所のインピーダンスZ(計算値)を求めると理論値と計算値の間で誤差が生じました。
そこでふと思ったのですが、なぜ理論値と計算値の間で誤差が生じるのでしょうか?また、その誤差を無くすことはできるのでしょうか? できるのなら、その方法を教えてください。
あと、その誤差が原因で何か困る事はあるのでしょうか?
教えてください。

Aベストアンサー

LCRのカタログ値に内部損失や許容誤差がありますが、この誤差は
1.Rの抵抗値は±5%、±10%、±20% があり、高精度は±1%、±2%もあります。
2.Cの容量誤差は±20% 、+50%・ー20% などがあり
3.Lもインダクタンス誤差は±20%で、
3.C・Rは理想的なC・Rでは無く、CにL分、Lに抵抗分の損失に繋がる成分があります。
これらの損失に繋がる成分は、試験周波数が高くなると、周波数依存で増大します。
また、周囲温度やLCRの素子自身で発生する自己発熱で特性が変化します。
測定器や測定系にも誤差が発生する要因もあります。
理論値に対する測定値が±5%程度発生するのは常で、実際に問題にならないように、
LCRの配分を工夫すると誤差やバラツキを少なく出来ます。