Question

サクラ

『至急』
例題30では、w=Qで
92の問題では、w=Q1+Q2
が使われています。この違いが分かりません💦

昇を測定する。水と容器と羽根車の熱容量は 1.4×10° J/K, おもりの質量は
水の入った容器の中の羽根車をおもりの落下によって回転させ, 水の温度上
熱と仕事
例題30
周とも3.0 kg である。おもりがゆっくり 2.0m 下降する実験を 25 回くり
近したとき,容器中の水温は何°C上昇するか。 重力加速度の大きさを9.8
おもり
m/s°とする。
水
羽根車
重力のする仕事は W=mgh×25 より
解 答
W=(3.0×2)×9.8×2.0×25J
水の温度上昇を4Tとする。水と容器と羽根車の得た
熱量は,「Q=C4T」より
Q=1.4×10°×4T
W=Qであるから
(3.0×2)×9.8×2.0×25=1.4×10°×4T
4T=2.1°C
は
Lレ oA
O口

比熱が2.0 J/(gK)の油が500g入った容器の中
92
の羽根車を,おもりの落下によって回転させ, 油
の温度上昇を測定する。容器と羽根車の熱容量は
あわせて50 J/K, おもりの質量は2個とも5.0kg
である。おもりをゆっくり1.5m下降させる実験を
20回くり返した。容器の中の油の温度は何℃上昇
するか。重力加加速度の大きさを 9.8m/s? とする。
羽根車
おもり
油

92 解答 2.8°℃
岳
解説
重力のする仕事は
W=mgh×20=(5.0×2)×9.8×1.5×20 J
油の温度上昇を 4Tとする。
油の得た熱量Q」は,「Q=mc4T」より
Q=500×2.0×4T
容器と羽根車の得た熱量 Q2は,「Q=C4T」より
Q2=50×4T
W=Qi+Q2であるから
(5.0×2)×9.8×1.5×20=D500×2.0×4T+50×4T
(5.0×2)×9.8×1.5×20=D1050×4T
よって 4T=2.8 C
i.

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

たこ焼き

とりあえず、どちらも、
　重力がした仕事w[J]=容器と羽根車と水(or油)が得たエネルギー(熱量)[J]、です。

熱容量とは、温度を1[K]上げるのに必要な熱量[J]です。
例題30では、水と容器と羽根車の熱容量は合わせて1.4×10³J/Kです。
すなわち、例題30では、水と容器と羽根車の温度を1[K]上昇させるために必要な熱量は、1.4×10³Jということ。
すなわち、例題30では、水と容器と羽根車の温度をT[K]上昇させるために必要な熱量Qは、1.4×10³×T[J]ということ。
　すなわち、w=Q

92の問題では、容器と羽根車の熱容量は合わせて50J/K、油の比熱は2.0[J/(g・K)]です。
すなわち、92の問題では、容器と羽根車の温度を1[K]上昇させるために必要な熱量は、50Jで、
油1gの温度を1[K]上昇させるために必要な熱量は、2.0Jということ。
すなわち、92の問題では、容器と羽根車の温度をT[K]上昇させるために必要な熱量Q₁は、50×T[J]、
油の温度をT[K]上昇させるために必要な熱量Q₂は、500×2.0×T[J]、ということ。
　すなわち、w=Q₁+Q₂

サクラ

詳しい回答ありがとうございます❕
理解できました‼️