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95問: 95℃に熱した質量300 gの金属球を、15℃の水120 gの中に入れたところ、しばらくして金属球と水が同じ温度になった。このときの温度として、最も近いものはど

熱のやり取りが金属球と水の間だけで行われるとき、金属球が失った熱量と水が得た熱量は等しくなります（熱量の保存）。水の比熱は約4.2 J/(g・K)です。

つり合いの温度をT〔℃〕とすると、300×0.38×(95－T)＝120×4.2×(T－15)、すなわち114×(95－T)＝504×(T－15)で、T＝18,390÷618≒29.8℃となり、約30℃です（選択肢5が正しい）。約22℃は質量を入れずに比熱だけで式を立てた値、約33℃は金属球が15℃まで冷えると考えて水の温度上昇を求めた値、約54℃は水の比熱を1として単位の違う値を混ぜた値、約92℃は金属と水の比熱を入れ替えた値です。