高校物理「熱力学」全体の温度を１Ｋ上げる熱量

高校物理「熱力学」全体の温度を１Ｋ上げる熱量

◆問題

質量２００[ｇ]の鉄製の容器Ａに、水１５０[ｇ]が入っている。鉄の比熱を０．４５[Ｊ／(ｇ・Ｋ)]，水の比熱を４．２[Ｊ／(ｇ・Ｋ)]として、次の問いに答えよ。

(1) 容器Ａの熱容量を求めよ。

(2) 容器Ａと水全体の温度を１Ｋ上げるのに必要な熱量を求めよ。


この記事では(2)を解説します。


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◆解説

全体はもちろん、「鉄製の容器Ａ」と「水」です。

全体を１Ｋ上げるので、容器の熱容量と水の熱容量を合計すればＯＫですね！


容器Ａの熱容量は(1)でも求めたように、９０[Ｊ／Ｋ]です。


水は比熱が４．２Ｊ／(ｇ・Ｋ)で、１５０ｇなので、

４．２×１５０＝６３０[Ｊ／Ｋ]


これらを合計して、

９０＋６３０＝７２０[Ｊ／Ｋ]


有効数字を２桁とすれば、

７．２×１０^2[Ｊ／Ｋ]


次の問題→９０００Ｊの熱量を与えたときの温度上昇


◆関連項目
比熱、熱容量
熱力学まとめ


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