Question

傍心

夜遅くにすみません、、
物理の質問です！！⚙️
画像のような問題があって、銅球をビーカーにくっつけちゃダメな理由を答える問でした。
私は、球がビーカーの中に接していても、温度計が100℃を示しているのであれば、水と銅球は熱平衡状態になって、銅球も100度なんじゃないか！？と思ってしまいました、、
なぜそうならないのでしょうか？？

私がこの問を間違えるにあたって、理解出来ていなかったことはなんなんでしょう、、アバウトでごめんなさい😰

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Answer 1

✨ 最佳解答 ✨

哲治

おっしゃり通り、銅球が水に浮かんでいれば、水と銅球で熱平衡となるでしょう。
しかし、ガラスにくっつけば、ガラスと銅球の熱のやりとりとなってしまいます！
ガラスは当然に、水と異なり、１００度以上になりますから、全く話が違ってきます。

Answer 2

ewe.C

温度計が100℃を示していれば水と銅球は熱平衡状態にあって銅球も100℃なのではないか？
→温度計が示す温度は水の温度！なので、銅球が水に しか接していなければ確かに銅球も100℃でしょう。
しかし！もし、100℃よりも熱いビーカーに接していると、例え水が100℃であろうと、銅球はビーカーからも熱を貰ってしまいます！つまり、銅球が水としか接していない状態でしか、水と銅球の温度が等しいとは言えないのです。

傍心

ご回答いただきまして、ありがとうございます！！😭🙌🏻
助かりました！！

あの、もう少しお聞きしたいのですが、、よろしいでしょうか。😢
ビーカーと球が接してしまっている時は、
ビーカーが熱を与える対象が水と球の両方になって、
水の方は100℃までしか上がれない
↕
一方で球はまだまだ100℃を超えても上をいっちゃう
から
温度計の示す水の温度と球の実際の温度は異なる
という考え方であっていますか？？😭

ewe.C

ざっと、そういう感じです！ビーカーから熱をもらってしまい、銅球が100℃を超えてしまうというのがミソです。