熱と温度

熱い飲み物に氷を入れると、飲み物の温度は下がり、氷はとけます。飲み物の熱が氷に移ったのですね。
熱い麦茶を冷やすのにやかんごと水につけたりするのも、麦茶の熱を水に移すためです。
麦茶とまわりの水の温度が等しくなると、それ以上麦茶は冷えなくなります。身近な『熱』について考えていきましょう。

用語

熱・熱量・温度はとても混同しやすい用語です。ここでおさえておきましょう。

熱　　…物体の温度が変化する原因になるもの 　必ず温度の高いほうから低いほうへ移動する 　目には見えませんが温度の変化で熱の出入りがわかります。 　エネルギーの一種と考えてよいでしょう。 熱量…熱の量を数字で表したもの（単位はcalまたはJ） 　１J＝約0.24cal　で換算できます。 温度…あたたかさ・冷たさの度合いを数字で表したもの（単位はおもに℃）　熱の出入りがあると変化します。

熱量の公式

１calとは、１gの水の温度を１℃上げるのに必要な熱量です。
水の温度が変わったとき、水が得た熱量は次の公式で計算しましょう。

熱量（cal）＝水の質量（ｇ）×水の温度変化（℃）

「温度変化」とは、その水の温度の変化した幅です。その水のそのときの温度とかんちがいしないようにしましょう。

温度変化＝最後の温度−最初の温度

【例】10℃だった水が15℃になったとき、「温度変化」は5℃です。
　　　同じ温度変化でも、水の質量が大きい（水の量が多い）ほど、必要な熱量は大きくなりますね。

【例題１】　20℃、100ｇの水を加熱したら、水の温度は50℃になった。 　　　　　　水が得た熱量は何calか。

温度変化を計算しましょう。温度変化＝50（℃）−20（℃）＝30（℃）
水の質量が100ｇ、温度変化が30℃を公式に代入して、
水が得た熱量（cal）＝100（ｇ）×30（℃）＝3000（cal）

【例題２】　80℃、200ｇのお湯をしばらく放置しておいたら、 　　　　　　　水温が60℃に下がった。水が失った熱量は何calか。

温度変化は　80（℃）−60（℃）＝20（℃）
水の質量は200ｇだから、公式より
水が失った熱量（cal）＝200（ｇ）×20（℃）＝4000（cal）

【例題３】　１分間に8000calの熱量を出す電熱器がある。 　　　　　　20℃、500ｇの水をこの電熱器で熱したら、100℃にするのに何分かかるか。

この水が何cal必要なのかを計算します。　温度変化は　100（℃）−20（℃）＝80（℃）
水の質量は500ｇだから、公式より
必要な熱量（cal）＝500（ｇ）×80（℃）＝40000（cal）
１分間で8000calの熱量を得ることができるので、40000calに達するには
40000（cal）÷8000（cal/分）＝5（分）

  ※解答は半角数字で入力してくださいね。

�@10℃、150ｇの水を加熱したら、水温が30℃になった。水が得た熱量は？　　　　

cal

�A15℃、50ｇの水を加熱したら、水温が23℃になった。水が得た熱量は？

cal

�B74℃、120ｇの水の温度が39℃に下がった。水が失った熱量は？

cal

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