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物理 高校生

なぜこの問題ですぐに0度になるとわかるんですか?

130 熱 gom 44 比熱·熱容量 電力 600 Wのヒーターを内蔵した容器がある。この中に200gの氷 を入れたところ,氷と容器全体の温度は一様に一15 ℃になった(図 1)。容器の熱は外に逃げないとし,ヒーターの熱容量は無視でき,水 の比熱は4.2 J/g·Kとする。スイッチを入れて加熱し続けたところ, 高温物 (4)ある ECT 全体の温度は図2のようにA→B→C→D と変化した。 の 氷の融解熱はいくらか。 ) 容器の熱容量Cはいくらか。また, 氷の比熱 cr はいくらか。 水と容器全体の温度が50℃になったところでスイッチを切り, その 中に一10℃, 90gの銅の塊を入れたところ, 十分な時間がたった後 BC こ。 融 BC 熱は 全体の温度は47.7 ℃ になった。 (2) C ) 銅の比熱cはいくらか。有効数字2けたで答えよ。 X)初めの状態(図1)でスイッチを切り, 80℃, 500gの銅の塊を入 れると,やがてどのようになるか。 (金沢工大+東北大) 温度(C) 氷 50 D 与 ヒーター B 0 スイッチ -15 A 0 12 124 199 図1 時間 ) 図2 Level(1)~(3) ★ (4)★ Point & Hint 固体が液体になるときなど,固体·液体·気体間の状態 化が起こっているときは, 温度は一定に保たれる。BC間で氷が水になって る。物体の質量をm, 比熱をcとすると, 温度を4T だけ上げるのに必要な熱 Qは Q= mc4T と表される。mc の部分が熱容量である。

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物理 高校生

(2)ってこの方法じゃ解けないんですか?値がぜんぜん違うのですが…

例題 19 保存カ以外の力が仕事をする場合 図のように,傾きの角30°のあらい斜面 上を,質量4.0kgの物体が静かにすべり だした。斜面にそって距離0.50m だけ すべったとき、物体の速さは2.0m/s で あったとする。重力加速度の大きさを 9.8m/s° とする。 (1)この間に動摩擦力がした仕事 W[J] を求めよ。 (2) 物体にはたらく動摩擦力の大きさF[N]を求めよ。 0.50m 2.0m/s あらい斜面 . 30° A図O 解移動後の高さを重力による位置エネル ギーの基準水平面とすると,移動前の高 さは 0.50m × sin 30° = 0.25m となる。 重力による 運動 エネルギー|位置エネルギー 1 前 m × 0° mg × 0.25 よって,移動前後での物体の力学的エネ | 2 回ルギーは表のようになる。 後。 1 m × 2.0° 2 mg × 0 (1)力学的エネルギーの変化が動摩擦力 のした仕事に等しいので ※ m=4.0kg, g=9.8m/s° (1 m × 2.0° + mg × 0 2 )-(m× 0° + mg × 0.25) = W 2 1 m× 2.0° - mg × 0.25 = 8.0 - 9.8 =-1.8J W ニ 2 実の台 注)動摩擦力は物体の運動の向きと逆向きにはたらく。よって、動摩擦 力のする仕事は負である。 で回(2)「W= Fxcos0」(> p.79(66)式)より _18=F×0.50 × cos 180、==0.50F' よって F'= 3.6N 注)物体と斜面との間の動摩擦係数をμ'とすると, 物体にはたらく垂 直抗力の大きさは N=mgcos 30° であるから,「F' = μ'N」より F F' = 0.11 と求められる。コ ニ ニ N mg cos 30° 類題 19 図のように,あらい水平な床上 白々

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