至急回答がほしいです。テスト勉強をしています。

(1)(a) 比熱0.09cal/gKの銅200gの温度を、10℃から80℃に上げるのに必要な熱量を求めなさい(比熱は一定とする)
(b) 比熱0.09cal/gK、質量100g、温度500℃の銅球を、比熱1cal/gK、10℃、900gの水が入った容器に入れたとき、全体の温度Tは何度になるか求めなさい。(比熱は一定、容器以外に熱は流れないとする。小数第1位まで計算)


(2) 次のそれぞれの場合について、内部エネルギーの増加△Uを求めなさい。
(a) 気体に△Qの熱量を加えたところ、外へ△Wの仕事をした。

(b) 気体から△Qの熱量を奪い、外から△Wの仕事をした。

(c) 気体に熱量を加えないで、外から△Wの仕事をした。

(d) 気体に熱量を加えないで、外へ△Wの仕事をした。


(3) 圧力P=1.0×10^5Paを一定に保ったまま、気体に△Q=100calの熱量を加えたところ、断面積S=2.0×10^-2m^2のピストンがゆっくり、△x=2.1×10^-2m動いた。熱の仕事量を4.2j/calとする。

(4) ボールを30 m/秒の速さで真上に投げたとき、t秒後の高さhは、h=30t-5t^2で与えられるとする。ボールの高さが45mになるのは、何秒後か求めなさい。


今テスト勉強をしていて、上記の問題を解いているのですが、回答が無く困っています。
式を書いた答えを教えてください。
また、解説も書いていただけるとありがたいです。
よろしくお願いします。

No.2 ベストアンサー 回答者： NemurinekoNya 回答日時： 2014/08/03 21:52

問題が一杯あるな～。

（１）(a)　熱量 = 質量×比熱×温度差
　熱量 = 200×0.09×(80-10) = 1440cal

(b)　銅が失った熱量 = 500×0.09×(500-T)
　水が得た熱量 = 900×1×(T-10)
で、
　水が得た熱量 = 銅が失った熱量
　900(T-10) = 500×0.09×(500-T)
　T - 10 = 500×0.09/900×(500-T)
　T - 10 = 0.05×(500-T) = 25 - 0.05T
　1.05T = 35
　T = 33.333…

だから、
　T = 33.3℃


（２）内部エネルギーの増加 = 外からもらった熱 + 外からされた仕事
(a) ΔU = ΔQ - ΔW

(b)　ΔU = -ΔQ + ΔW

(c)　ΔU = ΔW

(d)　ΔU = -ΔW



（３）「なんで、こんな簡単な計算問題をしなければならないんだ。しかも、問題が尻切れトンボで、何を求めろというのかわからんし。まぁ、内部エネルギーの変化なんだろうけれど」と、そろそろ愚痴を言いたくなってくる。

外にした仕事 = 圧力×断面積×移動距離 = 1.0×10^5×2.0×10^(-2)×2.1×10^(-2) = 4.2×10J = 4.2/4.2×10 = 1.0×10cal

内部エネルギーの増加 = 100 - 1.0×10 = 90cal (= 378J)



（４）おめ～、これは化学の問題じゃなくて、数学の問題だろう！！
しかも、h = 30t - 5t^2って、ご丁寧に式まで出ているじゃないか。

　-5t^2 + 30t = 45
　t^2 - 6t = -9
　t^2 - 6t + 9 = 0
　(t-3)^2 = 0
なので、３秒後。

この回答へのお礼

ご丁寧に解説していただきありがとうございます。
大変参考になりました。

お礼日時：2014/08/03 22:27

No.1 回答者： lon_donburi_dge 回答日時： 2014/08/03 21:38

ひとまずどこまでやったのかを示してごらん。