物理の熱の問題

質問

高校レベルの物理学の質問です。
「80℃のお湯100gにを40℃にしたい
(1)0℃の水を何グラム入れれば、40℃になるか？
(2)0℃の氷を何グラム入れれば、40℃になるか？」

(1)は100g
(2)は融解熱分の80cal/gも計算して約33.3g

で合ってますか？

回答No.1

sanori · ベストアンサー

こんばんは。
Ｙｅｓ／Ｎｏ　だけだと寂しいし、検算したことにならないので、結局、式を書けっていうことになりますかね。

（１）
必要グラム数をｍと置いて、
（８０＋２７３）×１００　＋　（０＋２７３）ｍ　＝　（２７３＋４０）×（１００＋ｍ）　[K・g]
８０×１００　＋　２７３×１００　＋　２７３ｍ　＝　２７３×１００　＋　２７３ｍ　＋　４０×１００　＋　４０ｍ

両辺から　２７３×１００　＋　２７３ｍ　を引いて、
８０×１００　＝　４０×１００　＋　４０ｍ　　[K・g]
ｍ　＝　（８０－４０）×１００／４０　＝　１００　[g]
合いました。

（２）
８０cal/g という定数は、私は知らないんですが、それを信じて計算します。

比熱をＣ[cal／(K・g)]　と置けば、
（８０＋２７３）×１００Ｃ　－　８０ｍ　＋　（０＋２７３）Ｃｍ　＝　（２７３＋４０）×（１００＋ｍ）Ｃ　[cal]

水の比熱は、Ｃ＝１　{cal/(K・g)] なので、
（８０＋２７３）×１００　－　８０ｍ　＋　（０＋２７３）ｍ　＝　（２７３＋４０）×（１００＋ｍ）　[cal]

両辺から　２７３×１００　＋　２７３ｍ　を引いて、
－８０ｍ　＋　８０×１００　＝　４０×１００　＋　４０ｍ
１２０ｍ　＝　４０×１００
ｍ　＝　１００／３　≒　３３．３　[g]
合いました。