問3 この金属の比熱容量として正しいものを，次の1 ～4 のうちから一つ選べ。た…
（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。 金属の比熱容量（比熱）を調べるために，次のような実験を行った。断熱容器に200 g の水を入 れて一定時間経過後，温度を測ると35 ℃であった。そこに85 ℃に熱した100 g の金属を入れ 1 秒ごとに水の温度を測ったところ，図1 のように38 ℃で一定となり熱平衡となった。熱の移 動は水と金属との間のみで行われるものとする。 温度〔℃〕 経過時間 熱平衡に達した時間 図1
問3 この金属の比熱容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 熱容量を4．2 J/（g・K）とする。
- 1 0．44 J/（g・K）0.44では、金属が失う熱量が2520 Jに足りません。
- 2 0．54 J/（g・K）2520÷(100×47)＝約0.54 J/（g・K）となります。
- 3 0．64 J/（g・K）0.64では、金属が失う熱量が2520 Jを超えてしまいます。
- 4 0．74 J/（g・K）0.74では、金属が失う熱量が2520 Jを大きく超えます。
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2の0.54 J/（g・K）です。水が得た熱量は 4.2×200×(38－35)＝2520 J です。金属はこれと同じ熱量を失っており、85 ℃から38 ℃まで47 K下がっています。金属の比熱容量をcとすると c×100×47＝2520 となり、c＝0.536… となります。最も近いのは0.54 J/（g・K）です。得た熱と失った熱が等しいという式から出発しましょう。
出典：文部科学省ホームページ（https://www.mext.go.jp/a_menu/koutou/shiken/kakomon/1411255_00013.htm）を加工して作成