東海大学物理2013年第4問
質量500gで比熱0.40J/(g・K)の物体A、質量1000gで比熱0.50J/(g・K)の物体B、質量500gで比熱1.0J/(g・K)の物体Cがある。熱のやりとりに関する以下の各問いに答えなさい。
- (1) 物体Aの熱容量は何J/Kか。
- (2) 物体Aの温度を25℃から150℃まで上げるとき、必要な熱量は何Jか。
- (3) 温度が150℃の物体Aを、温度が10℃の物体Bに接触させ、熱平衡に達したとき、物体Bの温度は何℃になるか。ただし、熱のやりとりは、物体Aと物体Bの間のみで起こるものとする。
- (4) この電熱器で物体Cの温度を30℃から210℃まで温めるのにかかる時間は何sか。ただし、電熱器の熱はすべて物体Cに伝わるものとし、まわりに熱は逃げないものとする。
- (5) (4)において、電熱器が消費した電力量は何kWhか。
電熱器を使用して物体Cを温めた。電熱器の電熱線には、直流の電圧100Vをかけて、0.50Aの電流を流した。