高校物理「熱力学」鉄球の熱容量と温度上昇

高校物理「熱力学」鉄球の熱容量と温度上昇

◆問題

鉄の比熱を０．４５Ｊ／(ｇ・Ｋ)とするとき、

�@質量２００ｇの鉄球の熱容量を求めよ。
�Aこの鉄球に９００Ｊの熱量を与えたとき、温度は何度上昇するか求めよ。


解答解説はこのページ下


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◆解説

まず、比熱は「１ｇの物質を１Ｋ上げるのに必要な熱量」で、熱容量は「その物体全体を１Ｋ上げるのに必要な熱量」です。

この問題では鉄球の質量は２００ｇなので、熱量は比熱の２００倍必要になります。
物体が多ければそれだけ熱量も多く必要ですね。

�@０．４５×２００＝９０Ｊ／Ｋ


熱容量は９０Ｊ／Ｋであることがわかりました。
これは「この鉄球全体を１Ｋ上げるには９０Ｊ必要」ということです。

この鉄球に９００Ｊの熱量を与えたならば・・・

�A９００÷９０＝１０Ｋ

ということで、この鉄球の温度は１０Ｋ上がります。


◆関連項目
比熱、熱容量
熱力学まとめ


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