Question

美華

（イ）の問題が解説を読んでも分かりません。
解説して頂きたいです。

リードD
136 水の状態変化
第6章■熱とエネルギー 69
次の文章中のに当てはまる数値を有効数字2桁で答えよ。
容器の中に 100gの氷を入れ,一定の
割合で熱量を与えていくと, 図のように
時間の経過とともに温度が変化した。 容
器と氷または水の温度は常に等しいとし,
与えた熱はすべて, 氷または水 および
容器のみが得るものとする。 氷の融解熱
を334J/g, 水の比熱を4.20J/ (g・K) と -40
する。このとき, 単位時間当たりに与え
60
50
40
30
20
度 10
(°C) 0
-10
-20
-30
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
経過時間 (s)
た熱量はア J/sであり, 容器の熱容量はイ J/Kである。
[19 東洋大 改] 126127

136
ここがポイント
第6章■熱とエネルギー 81
融解熱や蒸発熱などの物質の状態変化に伴う熱量を潜熱といい, 物質1g当たりの熱量 (単位J/g) で
表すことが多い。 状態変化中は, 与えられた熱量は状態変化に使われ、物質の温度は変化しない。
解答 (ア) 温度変化の図において,経過時間が10s から 50s までの間に0℃の氷
100gが全部0℃の水になる。 単位時間当たりに与えた熱量を g [J/s]
とすると,この間に与えた熱量は
g(50-10)=40g [J]
となる。 また, 0℃の氷 100g が全部 0℃の水になるのに必要な熱量は,
「Q=mL」 より
100×334=33400 J
である。 したがって
40g=33400
L'OIX8.101
よってg=835≒8.4×10°J/s
x8.0
dow
Th
(イ) 温度変化の図において, 経過時間が50sから80sまでの間に容器と水
の温度が0℃から50℃になる。 容器の熱容量を C [J/K] とすると,容
器と水をあわせた熱容量は, 熱容量の式 「C=mc」より
100
001
C+100×4.20 [J/K]
したがって, 熱量の式 「Q=CAT」 より容器と水が得た熱量は
Q=(C+100×4.20)×(50-0)=50×(C+420)[J]
このとき与えた熱量は, (ア)の結果より
835×(80-50)=835×30J
これらを等しいとおいて
50×(C+420)=835×30
835 × 30
よってC=
50
Um 1 mo
mo
-420=501-420=81J/K

Answer 1

アンチョ・ビパスタ

ヒーター側が供給した熱と　水と容器が受け取った熱　これが等しくなるわけですから
グラフの50秒間から80秒間のところを見てあげると　経過時間は30秒ですよね
そして、温度変化に関しては、50℃ 変化量は50K
この時の中身の状態が氷が全部溶け切って　水と容器の温度が上がっていってると

1秒あたりに与えられる熱量をqとすると。　q = 835J/s ヒーターで30秒加熱したんだから30をかけてあげる25050J

熱量=熱容量×温度変化ですので　容器の熱容量をCとする　
水の熱容量､､､質量100g ×比熱4.20J/（g・K）= 420J/K
容器の熱容量､､､C［J/K］
全体の熱容量､､､（C +420）J/K こいつに温度変化50をかけてあげる

（C +420）× 50 = 835 × 30
C = 81J/K