至急！！物理の問題です。

質問

40℃の水100kgが入った浴槽に90℃の焼け石20kgを入れた時、
(1)浴槽の水の温度は約何度になるか。
(2)焼け石の温度は約何度になるか。
この時、浴槽の外部との熱の移動は無いものとする。また、水の比熱は4.2、石の比熱は0.9とする。

至急今日中にお願いします！！

回答No.2

cbm51901 · ベストアンサー

浴槽の水の温度と、焼け石の水の温度が均衡状態に達したとして、その温度をY℃とします。

a) 焼け石から浴槽の水に移った熱量 ＝（90ーY）x 20 x 0.9
b) 浴槽の水が焼け石から吸い取った熱量 ＝（Yー40）x 100 x 4.2

a ＝ b なので、
（90ーY）x 20 x 0.9 ＝（Yー40）x 100 x 4.2
（90ーY）x 18 ＝（Yー40）x 420
　1620 ー 18Y ＝ 420Y ー 16800
　1620 ＋ 16800 ＝ 420Y ＋ 18Y
　18420 ＝ 438Y
　Y ＝ 42.0548...

Y ＝ 約42℃

お礼

助かりました！！
ありがとうございます！

回答No.1

marukajiri

石の熱容量を求めます
C= mc
　=20000×0.9
　=18000(J/K)
石の温度は90℃からt℃まで下がったので、温度変化は
ΔT=90-t
石の失った熱量は、熱容量の公式により
Q=CΔT
　=18000×(90-t)
水の温度は40℃からt℃まで上がったので、温度変化は
ΔT=t-40
水の得た熱量Q´は
Q´=mcΔT
　=100000×4.2×(t-40)
熱量保存の法則によりQ=Q´なので
18000×(90-t)=100000×4.2×(t-40)
1620000-18000t=420000t-16800000
438000t=18420000
t=約42℃
浴槽内の全体の温度が、この温度になるので、(1)浴槽の水の温度と(2)焼け石の温度は同じになる
答え　約42℃

お礼

回答ありがとうございます！
助かりました！