基本例題36
熱量の保存
周囲を断熱材で囲んだ熱量計に, 2.5×102g
の水を入れると,全体の温度が23℃となった。
この中に,100℃に熱した質量 2.0×102gのア
ルミニウム球を入れ, 静かにかき混ぜたところ.
全体の温度が 34℃ となった。 アルミニウムの銅の容器
比熱はいくらか。ただし, 水の比熱を 4.2
水
J/ (g・K), 銅の容器と銅のかき混ぜ棒をあわせ
た熱容量を30J/K とする。
指針 熱平衡に達したとき, 高温のアルミ
ニウム球が失った熱量は, 低温の水, 容器, かき
混ぜ棒がそれぞれ得た熱量の和に等しい。
■解説 アルミニウム球が失った熱量を Q
[J],その比熱をc[J/g-K)] とすると,
「Q=mcAT」 の式から,
Q. = (2.0×10²) xcx (100-34)=13200c[J]
一方、水が得た熱量を Q2 〔J〕, 容器とかき混ぜ棒
が得た熱量を Q〔J〕 とする。 Q2 は, 「Q=mcAT]
の式から,
Q2=(2.5×10%) ×4.2×(34-23)=11550J
温度計
熱量計
解説動画
基本問題 268,269,270
銅のかき混ぜ棒
・断熱材
アルミニウム球
第Ⅲ章
Q3 は,「Q=CAT」 の式から,
Q3=30×(34-23)=330J
熱量の保存から, Q1=Q2+Q3 の関係が成り立つ。
13200c=11550 +330
c=0.90J/(g・K)
SKO*.00S
Point 熱量の保存では、次の関係を利用して
式を立てるとよい｡
(高温の物体が失った熱量の和)
= (低温の物体が得た熱量の和)
|熱力学
理解できました。ありがとうございます！