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物理 高校生

急いでます💦💦(2)なぜQ₂は質量をかけていないのにQ₁とQ₃はかけてるんですか?

105||111 例題24 比熱の測定 右図のような熱量計で, 銅製容器と銅製かくはん棒 の質量は合計 100gである。 容器に水110gを入れ, 温度を測定したところ, 15.6℃で一定になった。 次に, 70.0℃ に熱した質量50gの金属球を入れ, かくは ん棒でよくかき混ぜたところ, 水温は 20.0℃ で一定 になった。銅の比熱を0.38 J/(g·K), 水の比熱を 4.2 J/(g-K)とし, 温度計の熱容量は無視してよい。 (1) 銅製容器と銅製かくはん棒の熱容量はいくらか。 (2) この実験から,金属球の比熱を求めよ。 一温度計、 銅製 かくはん棒 銅製容器 水(L0g 金属球0 断熱材 解答(1) 銅製容器と銅製かくはん棒の熱容量を C[J/K]とす ると,C=mcより, C=100×0.38= 38[J/K] (2) 70.0℃ の金属球が失った熱量をQ.U], 15.6℃の銅製容 器と銅製かくはん棒が得た熱量をQ.[J], 15.6℃ の水が得 た熱量をQJ), 金属球の比熱をc[J/(g·K)]とすると, Q= 50×c×(70.0-20.0) Q2= 38×(20.0-15.6) Q=110×4.2× (20.0-15.6) 熱量の保存 Q= Q+Qより, c=0.88[J/(g·K)] センサー 31 熱が移動したときは熱量の 保存を考えればよい。 (高温物体が失った熱量) =(低温物体が得た熱量) 補金属球の温度降下は (70.0-20.0)℃, 銅製容器と銅 製かくはん棒と水の温度上昇は (20.0-15.6)℃である。 ロ- N

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物理 高校生

(2)私は氷が0℃から温度上昇しているところに注目して、 4.2×10³=m×4.2×20 84m=4200 m=50 と計算したんですけど、なぜ間違いなんですか?

例題22 熱と温度 |102| 103 104 右図は,-20 ℃の氷にゆっくりと熱を加えた ときの温度上昇の様子を表している。 水の比熱を 4.2J/(g-K)とする。 1) グラフが横軸に平行になっている部分では、 熱を与え続けているのに温度上昇が見られない。 その理由を答えよ。 (2) この氷の質量は何gか。 (3) この氷の比熱は何J/(g·K)か。また, この氷の融解熱は何J/gか。 (4) この氷がすべて 50℃ の水になったときに熱を加えるのをやめた。その水と 70 ℃ の水300gとを混合した。 全体の温度が一様になったとき, 水の温度は何 ℃になっているか。 30 温 度 (℃) 0 -20 04.2 37.8 50.4 熱量×10°U Cha SP 問題文を読み解く。 (3)「氷(水)の比熱」 →氷(水)が温度上昇している部分に注目する。 「氷の融解熱」一→氷が融解している部分に注目する。 SP 高温物体と低温物体の温度変化を整理する。 (4) 高温物体:「70 ℃ の水」 →t[℃]に下降 温度降下は70-t[℃] 低温物体:「50 ℃ の水」 →t[℃]に上昇 温度上昇はt-50[℃] 解答 (1) 熱が0℃の氷(固体)から0℃の水(液体)へ状態を 変化させるために使われるので温度が上昇しない。変 (2) 氷の質量をm[g]とする。水が温度上昇している部分に注 目すると,Q=mcAT より、 (50.4-37.8) ×10°=m×4.2×(30-0) したがって, m= 100[g] (3) 氷の比熱をc[J/(g·K)]とすると、 Q=mc4T より、 (4.2-0)×10°=100×c×10-(-20)| したがって, c=D2.1J/(g·K)] また,氷の融解熱をLJ/g〕とする。 氷が融解している部 分に注目すると、, Q=mLより、 (37.8-4.2) ×10'=100×L したがって, L=336= 3.4×10°[J/g) (4) 70℃ の水が失った熱量をQ), 50℃の水が得た熱量を Q0), 一様になったときの全体の温度をf[℃]とすると、 Q=300×4.2× (70-t)[] Q=100×4.2× (t-50) [J] となる。熱量の保存より. Q=Q:となるから, 300×4.2× (70ーt) %3D100×4.2× (t-50) したがって, t= 65[℃] 補 この氷が融けてすべて水に なったときも質量は m[g]のま まである。 センサー 28 比熱cU/(g-K)]や熱容量 CU/K]を用いた熱量Q] の表し方 Q=mc4T Q=CAT センサー 29 融解熱または蒸発熱LU/g] を用いた熱量QDの表し方 Q=mL

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物理 高校生

黄色のマーカー部分の式がなぜそうなるのか分かりません💦

例題21 動摩擦力のする仕事とエネルギー 91 92 97 98 質量m[kg]の物体を傾きの角0の斜面上に置き, 斜面に 沿って上向きに初速度[m/s) を与えたところ, 物体は斜面 に沿ってL[m]だけすべって静止した。物体と斜面との間の 動摩擦係数を求めよ。重力加速度の大きさをg[m/s°]とする。 後 V0 m 解答 物体にはたらく力は重力, 垂直 抗力,動摩擦力である。動摩擦力が仕 事をするので,動摩擦力のした仕事の 分だけ力学的エネルギーが変化する。 物体と斜面との間の動摩擦係数をμ'. 動摩擦力のした仕事を W[J]とすると, W=- (μ' mgcosé) ×L ここで,(力学的エネルギーの変化) = (動摩擦力のした仕事)よ り、初めの位置を重力による位置エネルギーの基準面とすると, ○センサー 26 N C 摩擦力がはたらくときのよ うに,力の向きと運動の向 きが逆向きのとき,そのカ がした仕事は負になる。 10 mg センサー 27 摩擦のある面上での運動で は,動摩擦力のした仕事の 分だけ,力学的工ネルギー が変化する。つまり, 力学 的エネルギーが保存されな い。(力学的エネルギーの 変化)= (非保存カや外力が m×°+1 2 Fmg ×Lsin0 mv+ mg ×0)= W 2 v6-2gLsin@ 2gLcos0 したがって,μ' = した仕事) 大

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