(1)についてです。 蒸気機関から外部へ捨てられる熱量は、冷却器で100℃の水蒸気を100℃の水に変換する時に発生する蒸発熱だとありますが、蒸発熱は吸熱反応ではないでしょうか？ ①この問題において、蒸発熱がどうして外部に捨て振られる熱量にあたるのか ②吸熱反応の場合は外... 続きを読む

285. 熱機関と熱効率 気を用いた熱機関 (蒸気機関)がある。 この蒸気機関では, 仕事をしたあとの100℃の水蒸気が放出されると, 外部へ捨てられることなく, 冷却器で 毎秒 2.0kg ずつ100℃の水へもどされる(このような冷却器を復水器という)。 この水は, 高温高圧の水蒸気へ加熱されて、 再び蒸気機関を動かすのに用いられる。 100℃の水の 蒸発熱を2.3×103J/g, この蒸気機関の熱効率を15%とする。 (1) 仕事に変わることなく, 蒸気機関から外部へ放出される熱量は毎秒何Jか。 (2) 蒸気機関は, 高温の熱源から毎秒何Jの熱を取り入れているか。 (3) 蒸気機関が10分間にする仕事は何Jか。 (近畿大改)

(3)は3.4×10^2と書いてもいいですか？ 今回の場合、答えの値は有効数字二桁で書くのが正しいと思いました。

(3) 実験1~3の結果から実験3で使用した金属球の比熱を求めよ。 (4) 水熱量計の断熱容器をはずして, 実験3と同様の実験を行った。 こ のとき室温は25℃で他の実験条件は実験3と同じであった。 この 実験の結果の水温は17℃より高いか低いか。 また, 外部との熱の 出入りがないと仮定して得られる金属球の比熱は,実験3の値より大 きいか小さいか。 (都立大) 57 基 断熱された容器の中に, -20 ℃の氷が200g入っている。 この容 器にヒーターを入れて一定電力で加 熱を開始したところ, 容器内の温度 は図に示すような変化をして 40 秒後に 0℃ になった後, しばらく温 度は一定となった。 加熱開始 360 秒 後には, 再び温度が上昇し始め, 560 秒後には50℃になった。 水の比熱 は 4.2J/ (g・K) であり, 容器からの 熱の出入りはないものとする。 容器内の温度 [℃] 50 0 +UN-9 320秒 -20 200秒 40秒 加熱時間 (1)200gの水の温度が0℃ から 50℃まで上昇する間に与えられた熱量 を求めよ。 (2) ヒーターの電力はいくらか。 (3) 氷の融解熱Lはいくらか。 (4) 氷の比熱 co はいくらか。 (5) 加熱開始120秒後には, この容器の中に氷はいくら残っていたか。 (北見工大)

（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

有効数字に着いて質問で、問題文の中で有効数字が2桁とか3桁あり統一されてない時はどれに合わせるといいのでしょうか。 教えてください 有効数字の小さな桁数に合わせると思っていたのですが、、、？

A 0 ①発展例題15 電流による発熱 発展問題 246 銅の容器と銅のかき混ぜ棒の質量の合計が1.5×102gの熱 量計に,1.5×102gの水が入っている。この中にニクロム線 を入れ、全体の温度が20.0℃と一様になったとき, 6.0Vの 電圧で1.0Aの電流を10分間流した。 熱量計と水の温度は何 ℃になるか。ただし, 銅の比熱を 0.39J/ (g・K), 水の比熱を 4.2J/ (gK) とする。 また, 熱量計と外部との間に熱の出入 りはなく、ニクロム線と温度計の熱容量は無視できるとする。 指針 熱量計と水の得た熱量は, ニクロム 線で発生するジュール熱 Q [J] に等しい。 ジュー ルの法則 「Q=VIt」 の式から, ジュール熱を計算 する。 また, 熱量計と水の熱容量を C[J/K], 温 度上昇を⊿T〔K〕 とすると, Q=CAT」の関係が あり,これから,温度上昇を求める。 ■解説 ニクロム線で発生するジュール熱 Q[J]は, Q = 6.0×1.0×(10×60)=3.6×10° J 熱量計と水をあわせた熱容量 C [J/K] は, 温度計 k6.0V→かき混 1.0A ぜ棒 [000000 熱量計 C=(1.5×102) ×0.39+ (1.5×102) ×4.2 =0.58×102+6.3×102=6.88×102J/K 水の温度上昇 4T[K] は, 「Q=CAT」 から, 3.6×103 Q C 6.88×102 AT= 9 熱量計と水の温度上昇は5.23℃であり, 両者の温 度は, 20.0+5.23=25.23℃ =5.23K したがって, 25.2℃となる。 て熱

なぜこの①と②の式がイコールでつなげられるのかわからないので解説お願いします🙇🏻‍♀️

31 熱効率 ある船の主機関は, 重油を燃料とする最大仕事率 2520kW のディーゼル機関である。この船 を全速力で1時間運航するには,何kgの重油が必要か。 ただし、重油 1kg の発熱量は4.2×10 J. 熱効率は 40% とする。 4 0 0 0 0 0 0

（2）についてなのですが、この問題では氷1gの時のことを問われているので、2枚目の解説の式からまた100を割る必要はないのですか？ 解説お願いします

(2) 82.水の状態変化 る。加熱の割合は毎秒420Jである。 次の問いに有効数字2桁で 答えよ。 図は40℃の氷100gに一定の熱量 を加え続けたときの状態の変化と温度の関係を表したものであ 140 100 温度 (1) 氷, 水および水蒸気の比熱c [J/ (g・K)] をそれぞれ求めよ。 (2)0℃の氷1g が同じ温度の水に変わるのに必要な熱量 (融解熱) [g] [J/g] を求めよ。 (3) 例題28 (°C) 水と水蒸気 水蒸気 0 水 氷と水 -40 0 20 100 200 740 760 加熱時間(s) (3)100℃の水1gが同じ温度の水蒸気に変わるのに必要な熱量 (蒸発熱) q2 [J/g] を求めよ。 れた量Q[J] 水

物理基礎の熱力学分野の問題です。明日テストなのでどなたか解説お願いします🥺🥺

問10 ある船の主機関は、重油を燃料とする最大仕事率 2520kW のディーゼル機関である。 この船を全速 力で1時間運航するには何kgの重油が必要か。 ただし、 重油 1kgの発熱量は4.2 × 10' J熱効率は40% とする。

（1）を教えてもらいたいです 復水器の仕組みが調べてもよく理解できず、この問題を図で説明してくれると嬉しいです おねがいします

人 g] の金属球を入れ、 ●おり,毎秒 q [J] °C] からT2 [°C] に 39J/ (g・K), 水の (11. 長崎大改 思考 181.熱機関と熱効率 水蒸気を用いた熱機関(蒸気機関)がある。この蒸気機関では, 仕事をしたあとの100℃の水蒸気が放出されると, 外部へ捨てられることなく,冷却器で 毎秒 2.0kg ずつ100℃の水へもどされる(このような冷却器を復水器という)。 この水は, 高温高圧の水蒸気へ加熱されて, 再び蒸気機関を動かすのに用いられる。 100℃の水の 蒸発熱を2.3×103J/g, この蒸気機関の熱効率を15%とする。 (1) 仕事に変わることなく, 蒸気機関から外部へ放出される熱量は毎秒何Jか。 (2)蒸気機関は, 高温の熱源から毎秒何Jの熱を取り入れているか。 一量 100g, 温度10 10℃の氷を入れ 熱を330J/g として (3) 蒸気機関が10分間にする仕事は何Jか。 も ってい ないものとする。 ヒント) (近畿大改) ただ

この問題の(2)についてで、発生したエネルギーはすべて運動エネルギーに変わるなどと書いてないのに、それ前提で計算をしているのですが、それは書いてないけど、なんとなく察するべきことなのでしょうか？

64 原子核 静止している原子核Xに粒子 a が衝突して原子核Yと粒子bがで きる核反応をX+a → Y+b+Q と表す。ここでQは反応のQ 値と呼ばれ,反応の前後の質量変化に相当するエネルギーである。す なわち, 粒子 a および b の質量をma, mb, 原子核XおよびYの質量 Q= (mx+ma)c-(my+mb) である。 を mx, my とすれば, Q >0の場合は発熱反応であって, Xにa がゆっくり衝突しても核 反応が起こる。一方, Q < 0 の場合は吸熱反応であって, a の運動エ ネルギーによってエネルギーを補給しなければ核反応は起こらない。 このために必要なa の運動エネルギーの最小値をこの反応の(エネル ギー) しきい値という。 I 次の発熱反応について考えよう。 ‘Li+n→ α+[ア+Q ここでLi, 中性子n,α粒子およびアの質量はそれぞれ 6.0135u, 1.0087u, 4.0015u, 3.0155u である。ただし, luは 3 × 102 MeV のエネルギーに相当する。 ア | の原子核は何か。 また、この反応のQ値は何 MeV か。 (2)十分遅い n が静止している Li に衝突して核反応が起こるとき, α 粒子の運動エネルギーを求めよ。 Ⅱ 核反応が吸熱反応である場合のしきい値を求めてみよう。 そこで, 粒子 a がちょうどしきい値に等しい運動エネルギーをもって静止 している原子核 X に衝突するとしよう。 このときのaの速さをU する。 (3)衝突直後, a は Xと一体となり, (ma+mx) の質量をもつ複合核 を作る。a の運動エネルギーから, 複合核の運動エネルギーを差 し引いたものを4Kとする。 AKをma, mxおよびva で表せ。 (4)この4Kが複合核に余分に蓄えられたエネルギーであり,複合 核が短時間後に原子核 Yと粒子bになるとき,質量の不足分は ⊿Kでちょうど補うことができる。 この反応のしきい値をQ, ma およびmxで表せ。 (広島大)

熱機関の仕組みが分かりません。 1秒間に、5.4×10^6Jの熱を取り込こむ。そのうち15%で仕事をして残りは放出する。放出した熱は全て水蒸気を水にするために使われる。 ということですか？ 水蒸気を水にするときは熱を奪わなければいけくないですか？

熱を仕事に変える装置を熱機関という。 熱機関が高熱源から取りこんだ熱量をQ] [J], 利用されずに外部(低温の熱源)に捨てられる熱量をQ2[J] とする。このとき,その差 W=Q1 Q2 が仕事に変えられる。 ある蒸気機関の復水器 (冷却器)では,仕事をしたあと に捨てられる 100℃の水蒸気を毎秒2.0kg ずつ100℃の水にもどしている。そして,この 復水をむだにせずに、 再び高温高圧の水蒸気へ加熱して蒸気機関を動かしている。 100℃の水 の蒸発熱は2.3×103J/g である。この蒸気機関の熱効率が15%であったとする。また, 重 TCA 力加速度の大きさを 9.8m/s2 とする。 (1) 仕事に変わることなく, 蒸気機関から外部の低熱源へ放出される熱量は毎秒何Jか。 (2)この蒸気機関は高熱源から毎秒何Jの熱を取り入れているか。