質問: 問題1 15°Cの鉄の容器(質量400g)に65°Cの水100gを入れた。熱平衡になった時の温度は50°Cであった。熱は水と容器の間だけで移動している。鉄の比熱を求めよ。ただし、水の比熱4.2J/(g.k)とする
回答: 1) 水の温度差から熱平衡で放出した熱量を算出します. 水の比熱の単位を見ればわかるようにこの熱量を鉄の温度変化ΔKと質量mで割れば鉄の比熱[J/(g.k)]を求めることができます. 鉄が吸収した熱量=水が放出した熱量 水の放出した熱量=水の比熱*水の温度変化*水の質量 鉄が吸収した熱量=鉄の比熱*鉄の温度変化*鉄の質量 2) 鍋に水を入れてから十分時間がたっていた=水と鍋の水温は等しい 水の温度を100°Cにするのだから鉄の温度も100°Cになっていると考える. 水の温度変化=鉄の温度変化 1)より水と鉄の比熱は与えられている. 水と鉄の温度分布は均一として計算する. よって 鉄が吸収した熱量+水が吸収した熱量=沸騰するまでに与えた熱量[kJ]