物質の三態と熱運動（４）

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答え合わせ

問題１（教科書ｐ123 問４）
0の氷 2.0×10２ｇを、すべて0の水に変えるために必要な熱量は何Ｊか。ただし、水の融解熱を 3.3×10２Ｊ/ｇとする。

＜解答＞
水の融解熱が 3.3×10２Ｊ/ｇだから、求める熱量（ とおきます）は、

　＝ 2.0×10２ × 3.3×10２ ＝ 6.6×10４ Ｊ



問題２（問題集ｐ81 問題170）
温度 －20の氷に、時刻0から毎秒 60Ｊの熱量を加え始めた。やがて、氷は水になり、水の温度が 40になったところで加熱を止めた。図は、この間の氷、または水の温度変化を示している。氷、水から熱は逃げないものとし、水の比熱を 4.2Ｊ／(ｇ･Ｋ)とする。



＜解答＞
(1) 氷の質量はいくらか。

　氷が溶けて水になりますので、水の質量を求めます。
　グラフの①の部分から、水の温度が、（453－313）秒＝140秒 で40上昇していることがわかります。

　この間に水に加えた熱量は、140秒の間、毎秒 60Ｊだから、

　　＝60×140 Ｊ

　このホームページの「30 熱と温度」でたくさん練習した比熱の式
　（公式）＝　から、

　　60×140＝×4.2×40

　　

　　答え　50ｇ


(2) 氷の比熱は温度によらず一定であるとして、その値はいくらか。

　氷の比熱をとします。

　グラフのの部分で考えます。
　時間0～35秒で氷に与えた熱量は、

　　＝60×35 Ｊ

　 （公式）＝　から、

　　60×35＝50××20

　　

　　答え　　2.1 Ｊ／(ｇ･Ｋ)


(3) 0、1ｇの氷が、すべて水になるまでに必要な熱量はいくらか。

　グラフのの部分で考えます。この間の時間は（313－35）＝278秒です。
　この間に加えた熱量が、50ｇの氷をすべて水にするために必要だから、氷1ｇでは、

　　

　　答え　　3.3×10２ Ｊ

　（氷の融解熱を求めよ　という問題なら、　3.3×10２ Ｊ／ｇ）

今回はこれでおしまい。

　　これは、兄弟姉妹…

　　わかるかな～？
 　
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