問4 図4 のように，小さいプラスチック製のキャップ付き容器に80 ℃のお湯を2…
（1 ・2 のどちらか1 題を選び解答する） 熱について，問1 ～問5 に答えよ。
問4 図4 のように，小さいプラスチック製のキャップ付き容器に80 ℃のお湯を20 g 入れて ふたをし，これを20 ℃の水100 g が入ったビーカーに入れた。熱平衡の状態になったとき の温度として適切なものを，下の1 ～4 のうちから一つ選べ。ただし，熱のやりとりはお湯 と水の間のみで行われるものとする。
小さいプラスチック製の キャップ付き容器 ビーカー 図4
- 1 30 ℃20×(80－30)＝100×(30－20) となり、式が成り立ちます。
- 2 40 ℃40 ℃では、お湯が失う熱量と水が得る熱量がつりあいません。
- 3 50 ℃50 ℃では、水の温度が上がりすぎて式が成り立ちません。
- 4 60 ℃60 ℃では、水の温度が上がりすぎて式が成り立ちません。
この問題は問題の図（写真・図・表など）を見て答えます。図はこちらに転載していないため、下の出典のページから公式のPDFをご覧ください。解説だけでも読み取り方が分かるように書いています。
解説
正解は1の30 ℃です。熱の出入りがないので、お湯が失う熱量と水が得る熱量は等しくなります。求める温度をtとすると 20×(80－t)＝100×(t－20) となり、1600－20t＝100t－2000、120t＝3600 から t＝30 ℃です。質量が5倍違うので、温度の変わり方も5倍違うことに注目すると見通しよく解けます。
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