熱量の問題解説！気圧下での氷の温度と質量を求めよ！
- この質問では、気圧下での氷の温度と質量を求める問題が出されています。
- 解答では、氷と水の熱移動、比熱、融解熱の概念を使用して解法を説明しています。
- Q2-Q1＜Q3で氷の一部が溶けた状態となる理由や、溶けた氷の質量が(Q2-Q1)/334で求められる理由について詳しく解説しています。
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熱量の問題の解説をお願いします！！！
１気圧ののもとで温度がー１０度氷１００ｇを入れた容器に１０度の水１００ｇくを入れてじゅうぶんに時間が経過し容器内の温度が一定になったとき、容器内の温度と氷の質量を求めよ。 氷と水の間でのみ熱は移動するとし、氷の比熱を2.1、水の4.2とし、氷の融解熱を334Ｊ/gとする 解答には －10℃の氷が0℃になるときに吸収する熱量はQ1＝2.1×100×10＝2100 一方10℃の水が0℃になるときに放出する熱量はQ2＝4.2×100×10＝4200 0℃の氷の融解に要する熱量はQ3＝334×100＝33400 ここでQ2-Q1＜Q3よる氷の一部がとけた状態なので、容器の温度は０℃となる 溶けた氷の質量をｍとすると ｍ＝(Q2-Q1)/334≒6.29（ｇ） とありました。ここで質問なのですが Q2-Q1＜Q3だと氷の一部が溶けた状態であるとわかるのはなぜですか？詳しくお願いします またとけた氷が(Q2-Q1)/334で求められる理由を教えてください
- kirofi
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質問者が選んだベストアンサー
１０度の水１００ｇでは、氷１００ｇを溶かしきることはできません 氷混じりの水は氷が溶け切るまでは温度は変わりません 0℃の氷を溶かしきるには同量の約80℃のお湯が必要です（334/4.2） ＞とけた氷が(Q2-Q1)/334で求められる理由 それだけの氷が溶けたときに熱量が平衡するからです（逆に言えばそれだけ溶けるとそれ以上溶かす熱源が無い）
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- fjnobu
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Q2-Q1＜Q3 もっと大量の水を入れて、Q3が＝になればちょうど氷が全部溶けて0℃になります。 ＞であれば、0℃より温度がたかくなります。 Q2<Q1であれば、氷は解けないことになります。
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