物理が得意な人！お願いします。

質問

私は物理がとっても苦手で困ってます。
私の変わりにだれか解いてください。お願いします。。。

(1)三個の物体Ａ，Ｂ，Ｃがあって最初これらの物体の温度は互いに異なっていた。
まず物体ＡとＣとを接触させたら物体Ａの温度は４１℃下がり物体Ｃの温度は１６℃上昇した。次に物体ＡをＣから離して物体ＢとＣを接触させたところ物体Ｂの温度は２℃上昇し物体Ｃの温度は１０℃下がって８０℃となった。接触した物体の間だけ熱のやりとりがありそのために両物体の温度が等しくなるものとする。
　<ⅰ>さらに物体ＣをＢから離して物体ＡとＣとを接触させると物体Ｃ の温度は何になるか？
　<ⅱ>このようにして物体Ｃを交互にＡとＢに接触させていくと物体Ｃの温度はしだいにある一定の温度に近づいていく。この温度は何℃か？

回答No.2

noname#224287 · ベストアンサー

最初の状態で、A,B,Cの温度をa,b,cとすると、
AとCを接触させて、両者が同じ温度になるので、
a-41=c+16
BとCを接触させて、両者が同じ温度になるので、
(c+16)-10=b+2=80
これらの式から、
a=131,b=78,c=74
となり、A,Cの接触、B,Cの接触が終わった状態で、
A:90度,B:80度,C:80度

<i>
A,B,Cの熱容量をCa,Cb,Ccとし、
AとCの接触ではAからCへ熱量Qが移動したとすると、
Q=Ca*41=Cc*16
となり、
Ca:Cc=16:41
となる。
同様に
Cb:Cc=10:2
となるので、
Ca:Cb:Cc=32:410:82
となる。
定数をKとして、
Ca=32K,Cb=410K,Cc=82K
とする。

AとCを接触させることによる熱量が移動する。
Aの温度変化をdTa(<0),Cの温度変化をdTc(>0)
とすると
Ca*(-dTa)=Cc*dTc (1)
-dTa+dTc=10 (2)
(1)式を変形して、
dTc=(-dTa)*16/41
(2)式に代入して、
(-1-16/41)dTa=10
dTa=-7.2
dTc= 2.8
A:90-7.2=82.8度
C:80+2.8=82.8度
答え 82.8度

<ii>
最初に持っていた熱量の総計Qbは
131*32K+78*410K+74*82K+const.
=4192+31980+6068K+const.
=42240K+const.
最後にA,B,Cが温度Tfになるとすると、
熱量の総計Qfは
Tf*(32K+410K+82K)+const.
となる。
Qb=Qfなので、
42240K=Tf*(524K)
Tf=80.6
答え 80.6度

どうでしょう？

お礼

素晴らしい回答をありがとうございます。

回答No.1

Le-Livre

自信はないのですが、

１ばん　８２.８度
２ばん　８０.６度

でしょうか？？

全然自信はないです。

お礼

ありがとうございます。
私もまだあってるかどうかわからないので結果がわかり次第また書き込みます！