Question

hana

2枚目と3枚目の写真は102番の（2）の解説なんですけど、青線の部分が分からないので教えてほしいです。

102
比熱と熱容量 熱容量 120 J/Kのアルミニウム製の鍋に アルミニウム製の鍋
水が入っている。 鍋と水の温度は等しく, 鍋と水の熱容量の和は
800J/K である。 電熱器で毎秒400Jの熱を加えると, その熱量
の60%が鍋と水に吸収され, 鍋と水の温度は等しく上昇した。
次の問いに有効数字2桁で答えよ。
水
電熱器
(1) 1秒間に鍋と水に吸収された熱量の和はいくらか。
(2)(1) の熱量のうち, 水に吸収された熱量は何%か。
(3)鍋と水に吸収された熱が逃げなかったとすると、鍋と水の温度が 60K だけ上が
るのに何秒かかるか。
1
ヒント (2) 水と鍋に吸収された熱量の比は、 水と鍋の熱容量の比に等しい。

102 比熱と熱容量
08x0fxS.1)×(01×0.8)=1nol
「考え方 (2) 鍋と水の温度が等しく上昇することから,その温度上昇を⊿T〔K]として考える。
(1) 電熱器が1秒間に加える熱量の60%が鍋と水に吸収されるので, (2)
~400×
60
100
=240=2.4×102J
答 2.4×102J
熱: 240 J
(100-x)%
(2) 鍋の熱容量は120J/K, 水の熱容量は800-120=680J/K。
鍋 : 熱容量 水: 熱容量
240Jの熱量により鍋と水の温度が⊿T [K] 上昇し, 240Jのうち x %
120J/K 680J/K
の熱量が水に吸収されたとすると,Q=CAT から, 鍋・水それぞれ8.0-4T[K]上昇 4T(K)上昇
について,次の2式が成り立つ。
-
74

鍋 : 240×
100-x
100
x
-=1204T 水: 240×-
•
-=680⊿T
100
基本 103~104
100-x = 120 は、吸収
x
680
100-x
120 o
この2式を辺々わると.
=
680(100-x)=120x
680
これを解くと, x=85
答 85%
された熱量の比が熱容量
の比であることを示す。
これは,xについて, 次
のように解ける。
(3) 鍋と水の温度が60K上昇するのに要した時間を f[s] とする。 大
t[s]間に鍋と水が吸収する熱量は240t[J] なので,Q=CAT から,
240t=800×60
よって, t=200=2.0×10's
680(100-x)=120x
120x+680x=680x100
答 2.0×10'sx=85
答 2.0×10's

熱と温度