以下の問題の解法・解答を教えてください

質問

a〉1gの水を１度上昇させるのに必要なエネルギーは1cal（カロリー）である。1kgの水を1度上昇させるのに必要なエネルギーは4200J（ジュール）である。1ジュールは何カロリーか。

b）50℃の水100リットルに10℃の水を加えて40℃の水にしたい。10℃の水を何リットル加えればよいか。

a)はまだしも、b)がまるで歯が立ちません(;_;)
よろしくお願いします

回答No.3

yyssaa

a)
1gの水を１度上昇させるのに必要なエネルギーが1calなら
1kgの水を1度上昇させるのに必要なエネルギーは1000cal
であり、これが4200Jなので、1000(cal)=4200(J)から
両辺を4200で割って、(1000/4200)(cal)=1(J)=(5/21)(cal)
答え５/２１カロリー
b)
1リットルの水の温度を1度上昇させるのに必要なエネルギーを
Aカロリーとすると、1リットルの水の温度が1度下がるときに
放出されるエネルギーもAカロリーです。
今、100リットルの水を50℃から40℃に下げると
100×(50-40)×A=1000Aカロリーのエネルギーが放出され、
このエネルギーが10℃の水Bリットルの温度を40℃に上昇させる
ので、それに必要なエネルギーB×(40-10)×A=30BAカロリーと
等しくなります。
従って、1000A=30BAからB=1000/30=100/3≒33.3
答え約３３．３リットル

回答No.2

MagicianKuma

水の温度を上げるために必要なエネルギーは上げる温度差と水の量に比例すると想定されている問題ですね。
現実的にも、いくつかの条件下で成り立つ物理法則です。
b)ですが、エネルギーを受け取ったら温度が上がる訳ですから、逆にエネルギーを放出したら温度が下がると考えましょう。
50℃の水100リットル　→　40℃の水100リットルに変化　失ったエネルギーは κ*(50-40)*100 κは比例係数
10℃の水ｘリットル　→　40℃の水ｘリットルに変化　受け取ったエネルギーは κ*(40-10)*x
これらが釣り合うとすれば加える量ｘが求まりますよ。

回答No.1

gohtraw

ａ）
１ｇが１℃上昇⇒１ｃａｌ
１０００ｇが１℃上昇⇒４２００Ｊ　つまり１ｇが１℃上昇だと４．２Ｊ
ということですね。

ｂ）
温度の基準を決めましょう例えば０℃とします。すると、５０℃、１００Ｌの水が有する熱量は１００＊５０ｋｃａｌとなります。一方、１０℃の水ｍリットルが有する熱量は１０ｍｋｃａｌです。温度と体積の積で保有熱量が求められるわけです。

両者を混合した時の保有熱量は上記の和なので
１０ｍ＋５０００　ｋｃａｌ
です。これを体積（１００＋ｍ）で割った時に４０℃になればいいので
（１０ｍ＋５０００）／（１００＋ｍ）＝４０

これを解いて下さい。