熱問題の5つの例
1. 質量 2 キログラムの錫の比熱は130 J・kg⁻¹・℃ ⁻¹です。錫の温度を 50 ℃ から 100 ℃ まで上げるのに必要な熱量は…
討論
以下のことが知られています。
質量(m)= 2 kg
スズの比熱 (c) = 130 J・kg⁻¹・℃ ⁻¹
温度変化(ΔT )=100 ℃-50 ℃=50 ℃
質問:スズが吸収する熱量(Q)
ジャワブ:
熱の公式:
Q = mc Δ T
説明:Q = 熱量、m = 質量、c = 比熱、ΔT =温度変化
スズが吸収する熱量:
Q = (2 kg)(130 J.kg -1 C -1 )(50 o C)
Q = (100)(130)
Q = 13000ジュール
Q = 1,3 × 10³ジュール
2. 比熱が 390 J kg⁻¹ ℃⁻¹ の銅が40 ℃の温度変化を経験する。温度変化中に銅が吸収した熱量が 200 カロリーである場合、銅の質量は...
討論
以下のことが知られています。
銅の比熱 (c) = 390 J kg -1 ° C -1
温度変化(ΔT )=40 ℃
熱量(Q)=40ジュール
質問:銅の質量(m)
ジャワブ:
Q = mc Δ T
40 = (m)( 390 )(40 ℃ )
40 = (m)(390 )(40)
40 = (m)( 390 )(4)
40 = (m)( 1560 )
m = 40 / 1560
メートル = 0,026 キロ
銅の質量は26グラムです。
3. 質量20グラム、比熱1 cal g -1 ° C -1の水が、最初は30 ° Cの温度でした。水が吸収した熱量が300カロリーの場合、水の温度変化を求めなさい。
討論
以下のことが知られています。
質量 (m) = 20 gr
初期温度(T 1 ) = 30 ℃
水の比熱 (c) = 1 cal gr -1 ° C -1
熱量(Q)=300カロリー
質問:水温の変化
ジャワブ:
Q = mc Δ T
Q = mc (T 2 – T 1 )
300 cal = (20 gr)( 1 cal gr -1 ° C -1 )(T 2 – 30 ° C)
300 = (20)(1)(T 2 – 30)
300 = 20 (T 2 – 30)
300 = 20 T 2 – 600
300 + 600 = 20 T 2
900 = 20 T 2
T 2 = 900 / 20
T2 = 45 ℃
温度変化:
ΔT = 45 ℃ - 30 ℃
ΔT = 15 ℃
4. 比熱が500 J/kg Kの液体4 kgの温度を40℃から下げるのに必要な熱量 oCは20になる oCは…
A. 20 kJ
B. 30 kJ
C. 40 kJ
D. 50 kJ
E. 60 kJ
議論 :
知られている :
質量(m)= 4 kg
比熱 (c) = 500 J/kg K = 500 J/kg Co
温度変化(ΔT)=40 oC - 20 oC = 20℃o
質問 :
熱量(Q)
ジャワブ :
熱の計算式 :
Q = (m)(c)(ΔT)
Q = (4)(500)(20) = 40.000ジュール = 40 kJ
kJ = キロジュール
正解はCです。
5. 質量2kgの固体が30℃から加熱される。oCは100になるoC、7 × 10 の熱が必要5 ジュール。物体の比熱は…
A. 400 J/kg K
B. 500 J/kg K
C. 700 J/kg K
D. 1000 J/kg K
E. 5000 J/kg K
議論 :
知られている :
質量(m)= 2 kg
熱量 (Q) = 7 × 105 J = 700.000 J
温度変化(ΔT)=100 oC - 30 oC = 70℃o
質問 :
比熱(℃)?
ジャワブ :
c = Q / m T
c = 700.000 J / (2 kg)(70 Co) = 700.000 J / 140 kg Co
c = 5000 J/kg℃o
c = 5000 J/kg K
正解はEです。