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熱力学 比熱と熱容量の問題
銅の容器に氷を入れ断熱材で囲み、ヒーターで1.0×10の3乗J/sの割合で加熱した。グラフはこのときの経過時間tと温度θの関係を示している。ヒーターからの熱はすべて容器、氷、水に伝わり、それ以外に外部との熱のやり取りはないものとする。また、水の比熱を4.2J/g・K、銅の比熱を0.39J/g・K、氷の融解熱を3.3×10の２乗J/gとする。 銅の容器の質量はいくらか。最も適当な値を、次のa～dの中から一つ選べ。 a 3.0×10の2乗 b 1.2×10の2乗 c 1.9×10の2乗 d 2.6×10の2乗
- tsubame1968
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- gohtraw
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温度変化のないｔ＝２０秒から１２０秒の間、系に与えられた熱は氷を溶かすことだけに使われています。 この間に与えられた熱量はヒーターの出力に時間を掛けたもので、それを水の融解熱で割れば水の質量 が判ります。 次に、ｔ＝１２０秒から２００秒の間に与えられた熱量をこの間の温度変化で割れば、水と容器を合わせた 熱容量が出ます。ここから水の熱容量を引いたものが容器の熱容量で、それを銅の比熱で割れば容器の 質量が判ります。
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