• ベストアンサー
  • すぐに回答を!

高校物理の問題

物理の問題なのですが、分からないので、教えてください。できれば公式やどうしてそうなるのかもお願いします。 100℃の銅500gを20℃の水200gの中に入れてよくかき混ぜると、全体の温度は何℃になるか。ただし、銅の比熱を0.38J(g.℃)、水の比熱を4.2J(g.℃)とする。また、容器の熱容量、外部との熱のやりとりは無視できるものとする。 電熱器に100Vの電圧を加えて、3.00Aの電流を8.00時間流した。この間に、電熱器で消費された電力量はいくらか。キロワット時(kWh)で答えなさい。

共感・応援の気持ちを伝えよう!

  • 回答数1
  • 閲覧数83
  • ありがとう数0

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • 回答No.1
  • cbm51901
  • ベストアンサー率67% (2664/3931)

(1) 最終的に全体の温度が X℃ に落ち着くと仮定します。つまり、   ・100℃の銅が水によって X℃ まで冷やされることになります。   ・それは、500g の銅が (100 - X)℃ 分の熱量を水に取られることを意味します。   ・その熱量は、500 x (100 - X) x 0.38 です。- - - A   ・同時に、水の方は20℃から X℃ まで温められることになります。   ・それは、200g の水が (X - 20)℃ 分の熱量を銅から取ることを意味します。   ・その熱量は、200 x (X - 20) x 4.2 です。- - - B   ・A と B は同じはずですから(銅が水に取られた熱量 = 水が銅がら取った熱量)   ・500 x (100 - X) x 0.38 = 200 x (X - 20) x 4.2   ・190 x (100 - X) = 840 x (X -20)   ・19000 - 190X = 840X - 16800   ・19000 + 16800 = 840X + 190X   ・35800 = 1030X   ・X = 35800 ÷ 1030   ・X = 34.76℃ (2) 電力量は「キロワット X 時(間)」で測ります。時間は8.00時間と判明していますから、「キロワット(電力)」を算出すれば答えは出ます。   ・電力(W) = 電圧(V) X 電流(A)  の公式を使います。   ・電力(W) = 100V X 3.00A = 300W = 0.3kW   ・電力量(kWh) = 電力 X 時間 = 0.3kW X 8.00h = 2.4kWh

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

関連するQ&A

  • 高校物理

    質量230gの銅製の容器に水が150g入っている、容器と水の全体としての熱容量を求めよ。 (水の比熱:4.18[J/(g·K)]、銅の比熱:0.38[J/(g·K)]) という問題です、 解答をお願い致します。

  • 熱量の問題の添削をよろしくお願いします。

    問1 (1)~(4)に適語を入れよ。 高温物体 m(A) g…c(A) J/(g・K)…⊿T(A)K 低温物体 m(B) g…c(B) J/(g・K)…⊿T(B)K 高温の物体Aが失う熱量Q(A)J=(1) 高温の物体Bが得る熱量Q(B)J=(2) 熱量の保存よりQ(A)=Q(B) ( (3) )=( (4) ) ※同じ物質の場合はc(A)=c(B)となり,打ち消せる。 (1)[mc⊿TAK] (2)[mc⊿TBK] (3)[mc⊿TAK] (4)[mc⊿TBK] 問2 容器に入った20℃の水100g。これに80℃の水200gを加えると全体で何度になるか? ※容器や外に逃げる熱は無視できるものとし水の比熱は4.2J/(g・K)とする。 式Q=mc⊿T 80-20=60 答60℃ 問3 ある電気製品に100Vの電圧を掛けると5.0Aの電流が流れた。 (1) この電気製品が消費する電力は何Wか (2) この電気製品を1時間使用した時の電力量は何Jか。又,それは何kWhか? (1)式5.0×100答500 (2)式500×3600答1800000J 式 答0.5kWh kWhの答は判ったのですが,式がどうなるかが判りません。 お手数ですが添削と同時に式も教えていただけると幸いです

  • 高校物理の熱力学です。

    図のように、鉛直方向になめらかに動くピストンが上部に取り付けられているシリンダー状の断熱容器があり、大気中で水平面上に置かれている。容器の内側には電気抵抗がrの電熱線が取り付けられている。ピストンの質量はmであり、その断面積はSである。容器、ピストン、電熱線の熱容量は無視できるものとする。その容器の中にnモルの単原子分子の理想気体が閉じ込められている。気体定数をR、大気圧をP₀、重力加速度をgとする。  初めに、ピストンは静止しており、容器内の気体の温度はT₀であった。この時の容器内の体積はV=((1))である。  つぎに、電熱線に一定の電圧Eをかけて、電流を時間tの間流したところ、ピストンはゆっくり移動した。このとき、電熱線から容器内の気体に供給された熱量はQ=((2))であり、容器内の気体の温度Tは、定圧モル比熱Cとn、Q、T₀を用いてT=((3))となる。ここで定圧モル比熱Cは、Rを用いてC=((4))である。このとき、容器内の気体がピストンに対してした仕事Wは、ピストンが上に移動した距離をhとすると、P₀、m、S、g、hを用いてW=((5))である。ここで、hはQ、P₀、m、g、Sを用いてh=((6))となる。 どなたか(1)~(6)まで解説できる方はいませんでしょうか。うまく答えが導けずに困っています。ご教授のほどよろしくお願いします。

  • 至急回答がほしいです。

    (1) 100Vのコンセントにつないだときの消費電力が、次のようになっている電気器具がある。 A・・・1500W、 B・・・500W、 C・・・1200W、 D・・・200W (a) 器具Aをコンセントにつないだときに流れる電流は何Aか求めなさい。 (b) A~Dの器具を全部コンセントにつないだとき、消費される電力は何Wになるか。 (c) 家庭のブレーカーの許容量が30Aであるとき、ブレーカーは切れるか。 (100Vで流れる電流が30Aを超えるとブレーカーは切れる) (2)0.40Aの電流が流れて40Wの電力を消費している電熱器がある。この電熱器にかかる電圧と抵抗を求めなさい。 (3) 100V用で100Wの電熱器と200Wの電熱器がある。それぞれの抵抗を求めなさい。 (4) 100V用で200Wの電熱器がある。これを50Vの電源に接続したとき、何Wの電力が消費されるか求めなさい。また、1分間に何Jの発熱量があるか求めなさい。 (5) Nさんは、100V用800Wと表示してあるヘアドライヤーを使って、髪を10分間で乾かした。 (a)このドライヤーの発熱量を求めなさい。 単位はJ(ジュール)とする。 (b)このドライヤーに流れる電流を求めなさい。ただし、電源は100Vである。 (c) Nさんは、1ヶ月に25回このようにしてドライヤーを使ったとする。このドライヤーで1ヶ月に使用したエネルギー消費量を求めなさい。 (d) 1kWの電力を1時間使ったときの電力量は1kwhと表す。1kwhのエネルギー量を求めなさい。(単位はJとする。) 1kwhの電気料金が20円であるとき、このドライヤーの使用によるNさんの1ヶ月間の電気料金はいくらか求めなさい。 (6) X,Yが、-2x+3y/4=13x-4y/5 の関係を満たすとき,次の式の値 xy/x^2+y^2を求めなさい。 今テスト勉強をしています。 上記の問題を解いているのですが、答えがなく困っています。 多いですが、丁寧な式をかいた回答を教えてほしいです。 出来れば解説も書いていただけたら嬉しいです。 よろしくお願いします。

  • 高校物理

    80℃に熱した100gの金属の容器に、15℃の水を200g入れて熱平衡になったとき、水の温度はいくらか。ただし、熱は容器と水の間だけを移動するものとし、金属の比熱を0.50j/(g*k)水の比熱を4.2j/(g*k)とする。 という問題です。 熱平衡のときの温度はt度とすると。 Q1=Q2 C1m1(80-t)=C2m2(t-15) (C1:金属の比熱、m1:金属の質量、C2:水の比熱、m2:水の質量) という式が立てましたが、 解くと、t=18.7(℃)になりましたが、正解は22(℃)ですが。。。。。 誰かが教えてくださいませんか? お願い致します。。。。

  • 比熱と熱容量の事で。。。

    容器に入った質量120gの水の温度を測ったら25℃であった。この中に比熱0.84J/gk、質量200g、温度60℃の金属塊をいれたところ、全体が30℃になった。水の比熱は4.2J/gkとする。 という問題で、容器の熱容量を求める問題なのですが… 金属塊が失った熱量は、0.84×200×(60-30)=5040J 水が得た熱量は、4.2×120×(30-25)=2520J なので、容器が得た熱量は5040-2520=2520J 容器の質量が分かっていないのに、ここからどうやって熱容量を求められるのでしょうか??;

  • 理科総合の問題集なんですけど…。

    質量200gの鉄製容器に水150gが入っている。 鉄の比熱0.64J/g・K、水の比熱を4.2J/g・Kとして、鉄製容器の熱容量はいくらか? という問題で、解答が C=mc =200×0.64 ≒1.3×10(2乗) なんですが、最後の 「≒1.3×10(2乗)」 が意味不明です。 どなたか教えてください。

  • 中2理科の問題です。

    中2理科(一分野)の問題です。 100V-1200Wの電熱器を10分間使ったときの電力量を、次の単位を使って求めなさい。 ・キロワット時(kWh) 解答は、0.2kWh となっていましたが、キロワット時という単位の意味が分かりません。 解説と、できれば簡単な例題があれば、よろしくお願いいたします。

  • 高校理科

    次の電力と電力量を求めなさい。 電力量の単位はkwhで書くこと! 300Vの電源に電気ストーブをつないだら35Aの電流が流れた。 この状態を15分間続けた。 1電力 式 答 2電力量 式 答 でご回答よろしく お願い致しますm(_ _)m

  • 電気

    100Vの電圧で使ったときに消費電力が800Wになるでんねつせんがある。 ・100Vの電圧をかけたときに流れる電流は、何Aか?。 ・この電熱線の抵抗値は?

専門家に質問してみよう