問2 熱とエネルギーに関する文として正しいものはどれか。次の1 ～4 のうちから…
問1 ～問3 に答えよ。
問2 熱とエネルギーに関する文として正しいものはどれか。次の1 ～4 のうちから一つ選べ。
- 1 ビーカーに水を入れて，ガスバーナーで加熱し沸騰させる。沸騰後もそのまま加熱をし続けると，水の温度はさらに上昇していく。沸騰している間は、加えた熱が状態変化に使われるため温度は上がりません。
- 2 アルミニウムの方が，銅よりも比熱（比熱容量）の値が大きいので，同じ質量のアルミニウムと銅に同じ熱量を与えた場合，アルミニウムの方が銅よりも温まりやすい。比熱が大きいほど温まりにくくなります。説明の向きが逆です。
- 3 熱エネルギーをすべて仕事に変換できる熱効率1（100 ％）の熱機関は存在しない。熱効率が1の熱機関は存在しません。必ず一部の熱を捨てることになります。
- 4 ガスバーナーの炎の温度を測定したところ，セルシウス温度で1500 ℃であった。この温度を絶対温度で表すと1227 K となる。1500℃は1500＋273で約1773Kです。引き算ではなく足し算になります。
解説
正解は3です。熱をすべて仕事に変えられる熱機関は作れません。必ず一部の熱を低温部へ捨てることになるため、熱効率は1より小さくなります。沸騰中の水は加熱を続けても温度が上がらず、比熱が大きい物質ほど温まりにくく、セルシウス温度に273を足したものが絶対温度です。ほかの3つは、いずれもこの点で誤っています。
出典：文部科学省ホームページ（https://www.mext.go.jp/a_menu/koutou/shiken/kakomon/1411255_00002.htm）を加工して作成