Question

せな

この問題はどのように解くのでしょうか？途中式もお願いします！問題多くてすみません😅

問8 ぁぇる 100lg]の固体を魚   温度「C]
製の熱量計に入れたとこ ES
体の温度が-20'C]になっ

た。 この計量系に1秒当たり

 

0の割合で熱を 与え続け    0 25       200   290 時間[s]

   
   
    

、 全体の温度はグラフンのように変化した。与える熱以外に外部との
取りはなく、この物質の液体状態の比熱を 4.2[T/(g・K)]とする。
体がすべて液体に状態変化するまでに必要な熱量はいくら

る のに必要な熱量はい く らか。

問9 20['C]のある液体 400[g]に 80['C]のある金属球 100[glを入れてしばら
く置いておくと熱平衡になった。その時の温度 TI'C]はいくらか。 液体と金
属球の比熱はそれぞれ 10[/(g・K)] と 20[/(&・KO]とする。また、熱はとの
2 体間のみでやり取りされるとする。

Answer 1

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たこ焼き

まず、言葉の意味から
比熱…１gの物質の温度を1k上げるのに必要な熱量
今回は出てきていませんが、
融解熱…１gの物質の状態を融解するのに必要な熱量

(1)0℃の固体がすべて液体に状態変化する(融解)のは、グラフの25秒から200秒である。
　今回、１秒あたり200J加えているので25秒から200秒すなわち、175秒では　
　200×175=35000J加えたことになる。この熱量はすべて固体の融解に使われたので、
　100gの固体の融解に必要な熱量は3.5×10^4Jとなる。

(2)200秒から290秒の間に、熱量計と100gの液体の温度が上がっている。
　すなわち、200×90=18000Jの熱量を加えたことによって熱量計と100gの液体の温度が40℃　
　上がっている。すなわち、熱量計だけを40℃あげるのに必要な熱量は、
　18000J－100gの液体の温度を40℃上げる熱量で求まる。
　100gの液体の温度を40℃上げる熱量は、比熱の定義より、100×4.2×40=16800J
ゆえに、熱量計だけを40℃あげるのに必要な熱量は18000J－16800J＝1200J
ゆえに、熱量計だけを1℃あげるのに必要な熱量は1200J÷40=30J

(3)比熱とは１gの物質の温度を1k上げるのに必要な熱量。固体の温度が上昇しているのは0秒から25秒であり、この間、25×200=5000Jの熱量が固体に加えられている。
ゆえに5000=100×c×20
これを解けば答えが出ますよ。

分からなければ質問してください

せな

ご丁寧にありがとうございます!!理解することが出来ました！追加ですみませんが、2つ目の問題も分かったりしますか？とても分かりやすかったので教えて頂けると嬉しいです！

たこ焼き

はい。今から解説書きますね

たこ焼き

表を書くと分かりやすいかもしれません。
分からなければ質問してください
物理は、公式というより、言葉の意味がわかれば、公式がわかることがありますね。(熱量の式など)

せな

グラフまで書いていただいてわかりやすく理解出来ました！本当にありがとうございます^^*