Question

おすし

高一物理の問題です。（カ）を求める時力学的エネルギーE＝Woutとなるのはどうしてですか。

イ
Jの仕事をし、低温側の熱源に
ある熱機関の熱効率が 0.40 であった。 この熱機関が高温側の熱源から受け取る熱量が
140000Jであるとき、この熱機関は
ウ Jの熱量を放出す
る必要がある。この熱機関は低温側の熱源として冷却水 5.0kg を 10℃の温度で取りこむとする。
低温側の熱源に放出した熱量のうち30%が冷却水に吸収されたとすると、冷却水は エ Cに
なる。この熱機関によって得られた仕事を用いて、水平で摩擦のない平面上に静止していた質
量1.6kgの物体を、 水平面上で速さ20m/sまで加速した。 この物体が得た力学的エネルギー
は オ Jである。 この仕事を行うためには、 熱機関に高温側の熱源から カ Jの熱量を与え
る必要がある。

条件にする
熱機関 e=0.40
Qoat 低
Qin
温
温
Qin=140000
・Wout
熱効率の定義 e
Iont
e=
Qin
P =
e= Qin
Wont fu Wont - 0.40x 140000
=
56000J.
サ
熱機関のエネルギーの関係 Qin= out tQout
<> Qin=Wa+Qouとより
Qout=Qin- Wout
1
<別> e=
Wout
=
Qin
14000056000
Qin-Qout より
Qin
Qout(le) Qi1)
=(1-0.40)×40000
=84000J +
Qout=84000
国牛より @outのうち30%が水の温度上昇につかわれる
よってQ=mcatから計算する なおmは[g]であることに注意する。
PAPER a

<答>Q=mcatより条件から求める温度をやるとし
30
84000×100
=
・5000×4,2×(t-10)
m
Qout
30%
mig
C
ST
846×30
5000 x4=2x (t-102
÷42.
6=5t-50
5t=56
t=11.2
1. t = 11°C +
11℃←整数
オ得たが学的エネルギーは条件より運動
エネルギーK=1/2mの変化分
V0=0
0=20~15
1.6kg
<答条件より求めるエネルギーをEとして
E=K-K前
=1/2x1.6×203-1/2×16×0
=
・16×20
320 J
サ
金
Wout
カ条件よりE=Wautとなる
e=
Qin
Text by Qin Wout
Qin=Wout
e
<>条件よりE=Wout よってピ
Wout
より
Qin
Qin=
Want = E
:Qin=
=
320
0.40
800 J
サ

Answer 1

自由気ままな教師志望者

まず、Woutとは、熱機関がする仕事の量です。

最後の問題文を言い換えると、『いくらのQinがあれば熱機関は320J(オ)の仕事をしますか？』となります。

先ほども言った通り、Woutとは、熱機関がする仕事の量です。
そして今、熱機関は320Jの仕事をしています。

ですので、Wout=320J(力学的エネルギー)になります。

分からないところがあれば是非言ってください♪
回答が遅くなり、申し訳ございません。