熱と温度の関係

2つの物体の間で温度の差があると熱は移動します。
温度がちがう水を接してみると、熱が移動を始め、温度が等しくなると移動を止めます。

熱は必ず、温度の高いほうから低いほうへ移動します。

移動した熱量

温度のちがう水を混ぜた場合、高温の水が熱量を失い温度が下がり、低温の水が熱量を得て温度が上がります。
高温の水が低温の水に熱量を与えたことになります。もし、熱が外に逃げないなら、

高温の水が失った熱量=低温の水が得た熱量

これと、熱量の公式で移動した熱量に関する計算ができるようになります。
実際にやってみましょう。

テクニック 求めたいものをχとして、熱量の公式を使い、方程式をたてる

【例題4】20℃50gの水と65℃100gの水を混ぜると何℃になるか。
     熱は逃げない
ものとする。

熱が逃げないので、
高温の水(65℃・100g)が失った熱量=低温の水(20℃・50g)が得た熱量
が成り立ちます。

最終的にχ℃になったとして、温度は65℃がいちばん高く、次にχ℃、いちばん低いのは20℃ですね。
高温の水が失った熱量=100(g)×(65−χ)(℃)………@ 
 65℃→χ℃ 温度変化は(65−χ)℃
低温の水が得た熱量=50(g)×(χ−20)(℃)…………A 
 20℃→χ℃ 温度変化は(χ−20)℃

@=Aより、 100×(65−χ)=50×(χ−20)
両辺を50で割って展開 130−2χ=χ−20
   3χ=150  よってχ=50
答えは 50℃ になります。

【例題5】20℃150gの水と60℃の水を混ぜたら30℃になった。
      60℃の水は何gだったか。熱は逃げないものとする。

60℃の水がχgあったとして、熱が逃げないので、
高温の水(60℃・χg)が失った熱量=低温の水(20℃・150g)が得た熱量
が成り立ちます。


高温の水が失った熱量=χ(g)×30(℃)………@ 
 60℃→30℃ 温度変化は(60−30)℃=30℃
低温の水が得た熱量=150(g)×10(℃)…………A 
 20℃→30℃ 温度変化は(30−20)℃=10℃

@=Aより、 30χ=1500
これを解くと、χ=50  答えは 50g になります。

  ※解答は半角数字で入力してくださいね。なお、熱は逃げないものとします。

@25℃、200gの水と80℃、300gの水を混ぜたら何℃になるか。    

A15℃、100gの水と75℃の水を混ぜたら35℃になった。75℃の水は何gだったか。

B60℃、120gの水とある温度の水200gを混ぜたら45℃になった。200gの水は何℃だったか。

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