危険物取扱者 乙種第4類 基礎的な物理学及び基礎的な化学 練習問題 第68問: 比熱が0.50 cal/(g・K)の液体1,000 gに、6.3 kJの熱を加えた。液体の温度上昇として、最も近いものはどれか。ただし、熱の損失と液体の蒸発は考
基礎的な物理学及び基礎的な化学
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第68問
比熱が0.50 cal/(g・K)の液体1,000 gに、6.3 kJの熱を加えた。液体の温度上昇として、最も近いものはどれか。ただし、熱の損失と液体の蒸発は考えないものとする。
解答と解説を先に見る
先に見ると、この問題は今回は育ちません。
正解: 4. 約3℃
熱量の単位には、ジュール(J)のほかにカロリー(cal)があり、1 calは約4.2 J(計量法の定義では4.184 J)である。比熱0.50 cal/(g・K)の液体1,000 gの熱容量は0.50×1,000=500 cal/Kである。
加えた熱量6.3 kJ=6,300 Jは6,300÷4.2=約1,500 calなので、温度上昇は1,500÷500=約3 K、すなわち約3℃(温度差は℃でもKでも同じ数値)となり、4が正しい。1の約13℃はcalとJを換算せずに6,300を500で割った値、5の約6.3℃は換算も比熱も使わずに6,300を1,000で割った値、2の約1.5℃は換算はしたが比熱を掛け忘れた値、3の約53℃は換算の向きを逆にして4.2を掛けた値である。
関連キーワード: 比熱・熱量・カロリー・ジュール・温度上昇・計算問題
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