Question

haru

(2)のやり方がわかんないので詳しく教えて欲しいです。
物理 熱量の保存

2 [熱量の保存] 温度もで質量 m、 の水中に, これよりも高い温度なで質量mz
の金属球を入れて, 十分に時間が経過すると, 温度Tで熱平衡になった。 水の
比熱を c.とし、熱は外に逃げないものとする。
(1) 水が得た熱量Qはいくらか。
(2) 金属球の比熱 Ca はいくらか。
)金属球
(高温)
水
(低温)

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

たこ焼き

言葉の意味から
比熱…１gの物質の温度を1K変化させるのに必要な熱量
熱容量…物体の温度を1K変化させるのに必要な熱量

使う公式
比熱c[J/(g・K)]とは、１gの物質の温度を1K変化させるのに必要な熱量であるから、
m[g]の物質の温度を1K変化させるのに必要な熱量は、mcと表せる
また、比熱の意味から、m[g]の物質の温度をT[K]変化させるのに必要な熱量は、mcTと表せる
すなわち、熱量をQとすると、『Q=mcΔT』である。
また、熱容量C[J/K]とは物体の温度を1K変化させるのに必要な熱量であるから、物体の温度をT[K]変化させるのに必要な熱量Qは、『Q=CΔT』とあらわせる。
まとめると、『Q=mcΔT=CΔT　(Qは熱量、mは質量、cは比熱、Cは熱容量、Tは温度』

熱量保存則がある。この法則とは、『得た熱量＝失った熱量』になる、という法則である。

今回は、熱は外には逃げない、と書かれているから、熱量保存則が成り立つことがわかる。
今回、熱量を得た、すなわち、温度が上がったのは、容器に最初に入っていたt₁℃の水m₁だけですよね。
今回、熱量を失った、すなわち、温度が下がったのは、t₂℃の金属球m₂だけですよね。

では、得た熱量を公式に当てはめて計算する
容器に最初に入っていたt₁℃の水m₁が得た熱量は、Q=mcΔTより、m₁×c₁×(T－t₁)

失った熱量を公式に当てはめて計算する。
t₂℃の金属球m₂が失った熱量は、Q=mcΔTより、m₂×c₂×(t₂－T)

熱量保存則『得た熱量＝失った熱量』より、
　　 m₁×c₁×(T－t₁)＝m₂×c₂×(t₂－T)
　　　　　　　　c₂＝m₁c₁(T－t₁)/m₂(t₂－T)

分からなければ質問してください

Answer 2

wahaha

画像の通りです