Question

あるある

物理です。3枚目の線を引いた部分の意味が分かりません。なぜ2回目のAとCの接触前のAの温度が90℃になるんですか？

219. 熱量の保存温度がすべて異なる3個の物体 A, B, C がある。 まず, 物体A
とCとを接触させたら,物体Aの温度は4度下がり, 物体Cの温度は16度上昇した。 次
に,物体CをAから離して, 物体BとCとを接触させたら, 物体Bの温度は2度上昇し,
物体Cの温度は10度下がって80℃になった。 接触した物体の間でのみ熱のやりとり
が行われ,接触後の両物体の温度は等しくなるとする。 LEL.0
(1)さらに物体CをBから離して,物体AとCとを接触させたら,物体Cの温度t は何
℃になるか。
(2)このように,物体Cを交互にAとBとに接触させていくと, 物体Cの温度はしだいに
ある一定の値に近づいた。 は何℃か。
205,206,207
200

図ここがポイント
219
熱量の保存,および熱容量の式「Q=CAT」 を用いると, A, B, Cの熱容量の関係が求められる。
これにより,それぞれの温度がどのように変化していくかがわかる。 (2)では,A,B, C すべての温度
が同じになると考えればよい。
解答
(1) 問題文を整理すると図のよ
うになる。
A, B, Cの熱容量をそれぞ
れ CA,CB, Cc とする。
初めのAとCの接触について,
「Aが失う熱量=Cが得る熱
量」より
高温 A----94 °C
低温
4K|
16K
10K
CA ×4=Cc×16 よって CA=4Cc
-----90℃ -----A
Jeft
------80 °C ----- C
B-----78°C
2K1
C----74 °C
t(°C) Ja

0 第11章 熱とエネルギー
次のBとCの接触について, 「Cが失う熱量=Bが得る熱量」より
Cc×10=CB×2 よって CB=5Cc
BとCが接触する前のCの温度は、問題文より 80+10=90℃
したがって, 2回目のAとCの接触前のAの温度も90℃である。
Re
2回目のAとCの接触について
0088 or 0825) = W
「Aが失う熱量=Cが得る熱量」 より Ca (90-t)=Cc (t-80)
CA=4Cc を代入して 4℃(90-t)=Cc(t-80)
t=88°C
24
(2) 接触をくり返して最終的に A,B,Cの3者が熱平衡に達するまで熱の
やりとりが行われる。 したがって, Cの温度が一定の値になるときとは
A, B, C がすべて同じ温度になるときなので, BとCの接触後からの熱
のやりとりを考えるとAが失う熱量=BとCが得る熱量」より
CA (90-tt)=CB (t£−80)+Cc (t£—80)
4Cc (90-t)=5Cc (t₁-80)+Cc (t₁-80)
よって t=84°C
ON
SCOX $ 200
forxa-
Jou AL-world
DJU
0x0
11 初めの A,B,Cの温度
で考えたとき, AとCの接触
後 (A,Cは90°C, B は 78
°C)で考えたとき, 2回目の
AとCの接触後 (A,Cは88
°C, B は 80℃)で考えたとき,
いずれも答えは84℃となる。
OIXSAXOP

物理 熱とエネルギー 熱量の保存 熱 熱容量

Answer 1

でんぷん

90度から16度下げて4度上げれば良い。