問1 次の文は,下線部高い温度の地面に地面より低い温度の水が触れることで地面の温…
(1 ・2 のどちらか1 題を選び解答する) 熱の性質とエネルギーについて,問1 ~問5 に答えよ。 夏の気温の高い日には,アスファルトで覆われた道路の表面は50 ℃から65 ℃程度になる。 図1 は,涼をとるために,江戸時代から庶民の間でも親しまれていた「打ち水」と呼ばれる習慣を 行っている様子を表している。「打ち水」は,日差しであたためられた高い温度の地面に地面より 低い温度の水が触れることで地面の温度を下げる効果がある。また,地面であたためられた水が 蒸発して周囲の温度を下げる効果もある。 図1
問1 次の文は,下線部高い温度の地面に地面より低い温度の水が触れることで地面の温度を下 げるに関して,この内容を説明している。次の文中の ア , イ に当てはまる語句 の組合せとして正しいものを,下の1 ~4 のうちから一つ選べ。
物体を構成している原子・分子は,乱雑に運動している。このような原子・分子の乱雑な 運動を熱運動という。温度はこの物体の熱運動の激しさを表し,温度が高くなるほど熱運動 は激しくなり,熱運動のエネルギーは大きくなる。 温度の異なる2 つの物体が接触すると, ア にエネルギーが移動する。このとき,物 体と物体の間で移動するエネルギーを熱と呼ぶ。熱の移動は,2 つの物体の温度が等しくな るまで続く。2 つの物体の温度が等しくなった状態を イ という。
- 1 ア:低温の物体から高温の物体 イ:熱容量エネルギーは温度の低い物体から高い物体へは移動しません。
- 2 ア:低温の物体から高温の物体 イ:熱平衡移動の向きも、その後の状態の名前も当てはまりません。
- 3 ア:高温の物体から低温の物体 イ:熱容量温度が等しくなった状態は比熱ではなく熱平衡といいます。
- 4 ア:高温の物体から低温の物体 イ:熱平衡エネルギーは高温側から低温側へ移り、等しくなった状態が熱平衡です。
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4です。温度は原子や分子の熱運動の激しさを表しています。温度の高い物体のほうが熱運動が激しいので、2つの物体が接触するとエネルギーは温度の高い物体から低い物体へ移動します。逆向きに移動することはありません。そして移動が続いて2つの温度が等しくなると、見かけ上の熱の移動が止まります。この状態を熱平衡といいます。
出典:文部科学省ホームページ(https://www.mext.go.jp/a_menu/koutou/shiken/kakomon/1411255_00019.htm)を加工して作成