乙四 物理 猿でもわかるように教えてください。

質問

こんばんは、乙種四類危険物の試験の勉強をしている 今年で ４０歳になるものです。

WEBに出ている対策問題で どうしてもわかりません。

まじめな意味で、猿でもわかるような 出来るだけ簡単に 問題の解き方を

教えていただけないでしょうか？

よろしくお願いいたします。

問題：

0℃のある液体100ｇに、熱量12.6kJを加えたとき、液体の温度は何度になるか。
ただし、この液体の比熱は2.1J/g・Kである。

１．４０℃

２．４５℃

３．５０℃

４．５５℃

５．６０℃

正解は、４番の ５５℃ です。

よろしくお願いします。

回答No.1

dogs_cats · ベストアンサー

回答が間違ってるようです。

熱量（J)＝質量(g)*比熱（J/g.k)*⊿t(k)
（Q＝ｍC⊿ｔ）
⊿ｔ＝熱量÷質量÷比熱

単位を合わせる必要があるので
熱量12.6ｋJ=12,600J
⊿ｔ＝12,600÷100÷2.1
⊿ｔ＝60k

答えは60℃のはずですが。

お礼

dogs_catsさん、問題の解説と回答ありがとうございました。

一つのWEBの問題をたくさんしていて、それを答え合わせをするために エクセルに
プリントスクリーンで張り付けて 保存していますが、名前を間違えて付けていました。

その為、訳のわからないことになっていました。

dogs_catsさんが解説していただいた計算式をもとに、またほかの問題も
解けるようになると思います。

ありがとうございました。

回答No.3

jhayashi

とりあえず　gでもJでも　kg km kJなどなど
まずは単位をそろえちゃう
時間の問題あるかわからんけど「分でも秒でも時間でも」とりあえず統一。
「J/g・K」って単位を書いてくれているんだから

「液体100ｇ　熱量12600J　比熱は2.1J/g・K」

「J/g・K」なんて単位まで明記してくれているありがたい問題なんで
液体100ｇを1度あげるんなら　2.1の100倍で210Jあればいいってのが
単位眺めていればでてくる
12600Jの熱を加えたんだから　12600/210＝60
もとが0℃なんだから60℃にあがる

前提となる「覚えてなきゃダメ」なとこは
Ｋ：ケルビン度
1 Kと1 °Cの温度差は同等で各温度計のメモリの幅は同じ

ポイント１：単位合わせる
ポイント２：複雑そうな単位眺めれば計算式書いてある

お礼

jhayashiさん、解説ありがとうございました。

色々と細かに教えていただき誠に勉強になりました。

解説いただいたのに、お礼の挨拶が遅れてすみません。

また、わからないこと等ありましたら、よろしくお願いします。

ありがとうございました。

回答No.2

kagakusuki

>比熱は2.1J/g・K

という事は、その物質1gを1Kだけ温度を上げるためには、2.1Jの熱エネルギーが必要になるという事です。

>ある液体100ｇ

という事は、その液体は1gの100倍の質量があるという事なのですから、それだけの量液体の温度を1Kだけ上げるためには、2.1Jの100倍のエネルギーである2.1×10^2Jの熱エネルギーが必要になるという事です。
　逆に言えば、その液体に2.1×10^2Jの熱量を与えてやると、温度が1K上昇するという事になります。
　12.6kJとは12.6×1000Jの事であり、1.26×10^4Jは2.1×10^2Jの60倍なのですから、その液体100gに12.6kJの熱量を加えると、温度が60K上昇するという事になります。
　1Kと1℃はどちらも温度の単位であり、しかも(0Kと0℃という基準となる温度が異なっていだけで)どちらも等しい間隔の目盛を使って温度を表す温度の単位なのですから、「温度が60K上昇」などといった「温度の変化する程度」や「温度差」などに関して考える際には、Kと℃を区別せずにそのまま足したり引いたりと言った計算を行う事が出来ます。(尚、同じく温度の単位であっても、F[華氏温度]の目盛はKや℃とは異なりますので、間違えない様にして下さい)
　ですから、温度が60K上昇するという事は、温度が60℃上昇するという事と同じ意味になります。
　液体の最初の温度が0℃なのですから、そこから60℃温度が上昇すれば温度は60℃になります。
　従って、

>正解は、４番の ５５℃ です。

というのは間違いで、正しい正解は5番の 60℃ です。
　これを数式にまとめますと

0[℃]+1.26×10^4[J]÷(2.1[J・g^-1・℃^-1]×100[g])＝0[℃]+6.0×10^1[℃]＝6×10^1[℃]

になります。
　尚、使われているデータの中で、有効桁数が最も少ないのは0℃の有効桁数である1桁ですので、もし計算結果の値に先頭から数えて1桁目よりも右側の桁の部分に端数が存在していた場合には、計算結果の値の先頭から2桁目の数字を四捨五入する事で値を丸めなければなりません。

お礼

kagakusukiさん、問題の解説と回答ありがとうございました。

事細かに説明、解説、回答していただきありがとうごあざいます。

まだまだ、計算問題は道半ばで、なかなかうまく解けません。

しっかりとした解説と説明、とても勉強になりました。

ありがとうございました。