Question

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全て分かりません。
解き方を詳しく教えて欲しいです。
お願いします！

ID1 熱量計の中にある銅製容器150g の中に水 150g を入れて温度を測ると 22℃であった。ここに86℃にあたためた金属
試料 100gを入れて十分に時間がたつと全体が 26℃となった。水と銅の比熱をそれぞれ4.2J/(g·K), 0. 38J/ (g-K)とする。
(1) 銅製容器と水をあわせた熱容量を求めよ。
(2) 銅製容器と水が得た熱量を求めよ。
(3) 金属試料の熱容量を求めよ。
(4) 金属試料の比熱を求めよ。

Answer 1

✨ 最佳解答 ✨

たこ焼き

基礎事項
言葉の意味から
比熱…１gの物質の温度を1K変化させるのに必要な熱量
熱容量…物体の温度を1K変化させるのに必要な熱量

使う公式
比熱c[J/(g・K)]とは、１gの物質の温度を1K変化させるのに必要な熱量であるから、
m[g]の物質の温度を1K変化させるのに必要な熱量は、mcと表せる
また、比熱の意味から、m[g]の物質の温度をT[K]変化させるのに必要な熱量は、mcTと表せる
すなわち、熱量をQとすると、『Q=mcΔT』である。
また、熱容量C[J/K]とは物体の温度を1K変化させるのに必要な熱量であるから、物体の温度をT[K]変化させるのに必要な熱量Qは、『Q=CΔT』とあらわせる。
まとめると、『Q=mcΔT=CΔT　(Qは熱量、mは質量、cは比熱、Cは熱容量、Tは温度』
熱量保存則がある。この法則とは、『得た熱量＝失った熱量』になる、という法則である。

(1)熱容量を求めなさい。
　ということは、物体の温度を1K変化させるのに必要な熱量を求めなさい、ということ。
　銅製容器150gの熱容量を求めなさい、と言われている
　銅の比熱は0.38J/(g・K)、すなわち、銅製容器1gの温度を1K上げるのに必要な熱量は0.38Jということ。
　では、銅製容器150gの温度を1K変化させるのに必要な熱量はどうなりますか？
　　1gの温度を1K上げるのに必要な熱量は0.38Jだから、150gの温度を1K変化させるのに必要な熱量は
　　　100×0.38=57[J/K]
　よって、今回の銅製容器の熱容量は57[J/K]
　同様に考える。
　水の比熱は4.2J/(g・K)、すなわち、水1gの温度を1K上げるのに必要な熱量は4.2Jということ。
　では、水150gの温度を1K変化させるのに必要な熱量はどうなりますか？
　　水1gの温度を1K上げるのに必要な熱量は4.2Jだから、150gの水の温度を1K変化させるのに必要な熱量は
　　　150×4.2=630[J/K]
　よって、今回の水の熱容量は630[J/K]

　以上より、銅製容器と水をあわせた熱容量は57+630=687[J/K]

　ちなみに、公式でやるとすると、熱容量=比熱×質量で求まりますよ

続く

たこ焼き

続くといいながら、続きは誰も答えていなければ明日教えますね

🐸

ありがとうございます。

たこ焼き

明日といいながら、遅くなってしまいました。
すいません。日曜日でも大丈夫ですか？

🐸

返信遅くなってしまいすいません。
全然大丈夫です。ありがとうございます。