高校物理「熱力学」温度の違う水を混ぜる問題�A

高校物理「熱力学」温度の違う水を混ぜる問題�A

◆問題

７０℃の水２００ｇと１０℃の水５０ｇを混ぜた。水の比熱を４．２Ｊ／(ｇ・Ｋ)として、次の問いに答えよ。

(1) 外部との熱量の出入りがないとき、全体の温度は何℃になるか？

(2) 外部と熱の出入りがあり、全体の温度が４８℃になったとする。このとき水全体が失った熱量は何Ｊか？


この記事では(2)を解説します。


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◆解説

(1)より、熱の出入りがなければ全体の温度は５８℃になるとわかりました。

そしてこの(2)では、熱の出入りによって４８℃になった場合について考えます。

(1)の場合よりも１０℃温度が低いですね。
つまり、その分熱量が失われた。というわけです。

水は合計で２５０ｇなので、その分の熱量は、

２５０×１０×４．２＝１０５００

有効数字を２桁とすれば、

１．１×１０⁴Ｊ


この問題の最初に戻る→(1)外部と熱の出入りがないとき


◆関連項目
鉄球の温度変化
熱力学まとめ


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