質問: 鉄の比熱測定実験 鉄の比熱測定実験を行ったのですが、ほとんどのグループが実際の比熱よりも実験で求めた測定値の方が大きくなってしまったのですが、その原因は何だと考えられますか?
回答: 比熱が大きくなってしまったということは、鉄の試料を熱量計に入れた結果、温度上昇が大きすぎたことを意味しています。この温度上昇は、鉄の試料による熱量+付着したお湯の熱量-試料を移動時に空中に逃げていく熱量-熱量計の熱量損失によるものと思われます。 だから、唯一の増加原因であるお湯の付着ではないでしょうか?きちんとお湯を拭き取らずに熱量計に試料を入れたのではないでしょうか?これを主原因と考えて、他のマイナス要因をゼロと考えた場合、最大で何gのお湯が付着したかを推定できます。比熱の本当の値から逆算した熱量の変化と、測定値を比較すればわかります。このとき推定したお湯の質量が、例えば厚さ1ミリとして何平方センチになるかを計算すれば、それが妥当な量かわかります。もしも大きすぎる場合には、他にも原因があると考えられます。 その他の原因として、あまり考えられませんが、鉄の試料を入れた湯温の測定ミスもありえます。実際よりも低く測定していれば、実際にはもっと大きな熱量が移動しているので、比熱が大きくでるかもしれません。 もっと深くということであれば、実験の詳細が必要かもしれませんね。