ソクマル高卒認定(科学と人間生活)

問4 t 秒間水に加えた熱量として正しいものを,次の1 ~4 のうちから一つ選べ…

(1 ・2 のどちらか1 題を選び解答する) 熱とエネルギーについて,問1 ~問5 に答えよ。 物質を加熱すると,一般的に固体→液体→気体と状態変化する。固体から液体に変わるときに は ア ,液体から気体に変わるときには イ といわれる熱が物質に使われる。 ア , イ を合わせて潜熱という。 一方で状態変化せず,たとえば液体の状態を保つように加熱する場合でも,見た目にはわから ないが,分子など物質の構成粒子の ウ が激しくなる。 下線部液体の状態を保つように加熱するときを考える。図は同じ質量50 g の水と油をそれぞ れ一定の割合でt 秒間加熱したときの温度変化を示したものである。 油 水 加熱時間 t 20 ℃ 50 ℃ 温度 図
問4 t 秒間水に加えた熱量として正しいものを,次の1 ~4 のうちから一つ選べ。ただし,水 の比熱を4.2 J/(g・K)とし,加えた熱量はすべて水に伝わったものとする。
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3です。熱量は、比熱と質量と温度変化の積で求めます。図から、質量50gの水がt秒間で20℃から50℃まで上がっているので、温度変化は30Kです。したがって加えた熱量は4.2×50×30=6300J、すなわち6.3×10の3乗Jとなります。比熱は1gの物質の温度を1K上げるのに必要な熱量なので、質量と温度変化の両方をかける必要があります。どちらかを忘れると桁がずれますので、三つをかけ合わせることを確かめましょう。
出典:文部科学省ホームページ(https://www.mext.go.jp/a_menu/koutou/shiken/kakomon/1411255_00010.htm)を加工して作成

この回を通して解く

同じ単元の問題