同じ温度で同じ量の熱いお茶を、室温に置いてあった厚手の陶器の湯のみと、うすい紙コ…
同じ温度で同じ量の熱いお茶を、室温に置いてあった厚手の陶器の湯のみと、うすい紙コップに同時に注ぎ、注いですぐに温度をはかりました。すると、陶器の湯のみに入れたお茶のほうが温度が低くなっていました。注いですぐにこの差が生じた理由として、最も適切なものはどれか。
- ⑴ 陶器の湯のみは口が大きく開いているため、注いだ直後にお茶の水が一気に蒸発して量が減り、量が減った分だけ温度も下がったから。注いだ直後に量が目に見えて減るほどの蒸発は起こりません。また、量が減ること自体は温度を下げる理由になりません。
- ⑵ 陶器は紙よりも熱を通しにくいため、お茶の熱が湯のみの中に閉じこめられ、お茶自身には熱が残らなくなったから。熱が外へ逃げにくいのであれば、お茶の温度はむしろ下がりにくくなります。熱が閉じこめられて消えることはありません。
- ⑶ 紙コップは内側に水を通さない加工がされており、その面が熱をはね返してお茶にもどすため、紙コップのお茶だけ温度が下がらずにすんだから。水を通さない加工に熱をはね返すはたらきはありません。差が生まれた理由は容器が受け取る熱量の違いです。
- ⑷ 厚手の陶器はうすい紙より、同じだけ温まるのに多くの熱を必要とする。お茶の熱の一部が湯のみを温めるのに使われ、その分だけお茶の温度が下がったから。容器も熱を受け取って温まります。受け取る熱が多い容器ほど、お茶が失う熱量が大きくなり温度が下がります。
解説
正解は⑷です。熱いお茶を容器に注ぐと、お茶から容器へ熱が移り、容器も温まります。外へ熱が逃げないとすれば、お茶が失った熱量と容器が受け取った熱量は等しくなります。厚手の陶器は、うすい紙コップにくらべて同じだけ温まるのに多くの熱を必要とするので、その分だけお茶から多くの熱をうばい、お茶の温度が大きく下がります。あらかじめ湯のみを温めておくと、この差を小さくできます。
AIが生成したオリジナル問題です。実際の試験問題ではありません。