問5 熱やエネルギーの性質を説明する文として適切でないものを，次の1 ～4 のう…
（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5 熱やエネルギーの性質を説明する文として適切でないものを，次の1 ～4 のうちから一つ 選べ。
- 1 高温の物体から低温の物体に熱は移動するが，その逆は自然には起こらない。熱は高温の物体から低温の物体へ自然に移動し、その逆は自然には起こりません。正しい説明です。
- 2 熱効率が高いほど，熱エネルギーは効率的に利用されている。熱効率は、加えたエネルギーのうちどれだけが仕事に変わったかの割合です。高いほど効率的です。
- 3 エネルギーは様々な形態があるが，最終的には熱エネルギーに変換されることが多い。エネルギーは移り変わりますが、最後には熱として散らばっていくことが多くなります。正しい説明です。
- 4 熱効率が1（100 ％）のものは永久機関といわれ，現代の日常生活に多く利用されている。熱効率が1の機関は作れません。永久機関は実現しておらず、利用もされていません。
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4です。熱効率が1、つまり加えたエネルギーをすべて仕事に変えられる機関は、現実には作ることができません。熱は必ず一部が逃げてしまうため、効率を1にはできないからです。外からエネルギーを受け取らずに動き続ける永久機関も同じ理由で実現しません。「日常生活に多く利用されている」という部分は、事実と正反対です。
出典：文部科学省ホームページ（https://www.mext.go.jp/a_menu/koutou/shiken/kakomon/1411255_00010.htm）を加工して作成