危険物取扱者 甲種 物理学及び化学 練習問題 第73問: 質量2.5 kgの鉄製の容器に水1.0 kgを入れた。容器と水を合わせた全体の熱容量として、最も近いものはどれか。ただし、鉄の比熱は0.45 J/(g·K)とす

正解: 1. 5,300 J/K

熱容量は物体全体の温度を1 K上げるのに必要な熱量で、質量×比熱で求めます。いくつかの物体をまとめた熱容量は、それぞれの熱容量の和です。鉄の容器は2,500 g×0.45 J/(g·K)＝1,125 J/K、水は比熱が約4.2 J/(g·K)なので1,000 g×4.2 J/(g·K)＝4,200 J/K、合計は約5,300 J/Kです。2,100 J/Kは水の比熱を1としてJとcalを取り違えた値、8,100 J/Kは2つの比熱の平均に全体の質量を掛けた値、11,000 J/Kは鉄と水の質量を入れ替えた値、15,000 J/Kは容器も水とみなして計算した値で、いずれも誤りです。

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