問4 この実験をしているとき，次のＡ，Ｂのように実験を行った。それぞれの熱平衡の…
（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4 この実験をしているとき，次のＡ，Ｂのように実験を行った。それぞれの熱平衡の温度を 用いて金属の比熱容量を求めたとき，実際の値と比べてどのように見積もられるか，正しい ものを下の1 ～6 のうちから一つ選べ。
Ａ：85 ℃に熱した金属を室温20 ℃の室内に30 秒間放置してしまった場合 Ｂ：温度測定の間隔を2 秒ごとに温度を読み取った場合
- 1 Ａ：大きくなる Ｂ：小さくなる熱が逃げれば熱平衡の温度は低くなるので、比熱容量は大きく見積もられません。
- 2 Ａ：小さくなる Ｂ：大きくなる読み取る間隔を変えても熱平衡の温度は変わりません。
- 3 Ａ：大きくなる Ｂ：変わらないＢは変わらない点は正しいものの、Ａは小さく見積もられます。
- 4 Ａ：小さくなる Ｂ：変わらない熱が逃げたＡは小さく見積もられ、読み取り間隔を変えたＢは変わりません。
- 5 Ａ：変わらない Ｂ：小さくなるＡでは熱が逃げるので、結果は変わらないとはいえません。
- 6 Ａ：変わらない Ｂ：大きくなるＡもＢも、見積もりの変化の説明が当てはまりません。
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。Ａのように85 ℃の金属を30秒放置すると、その間に金属の熱が空気へ逃げてしまいます。水に移る熱が少なくなるので熱平衡の温度は低くなり、その値から計算した比熱容量は実際より小さく見積もられます。Ｂの温度を読み取る間隔を2秒ごとに変えても、最後に落ち着く熱平衡の温度そのものは変わらないので、求める比熱容量も変わりません。
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