20℃の水10 gが注がれ、すべて100℃の水蒸気になったとき、水が燃焼物から奪う熱量として最も近いものはどれか。ただし、水の比熱は4.2 J/(g・K)、100℃における水の蒸発熱は2,260 J/gとする。
- 1約0.34 kJ
- 2約3.4 kJ
- 3約22.6 kJ
- 4約26.0 kJ
- 5約33.6 kJ
正解と解説を見る
正解：4
20℃から100℃に温めるのに必要な熱は 10 g × 4.2 J/(g・K) × 80 K = 3,360 J です。蒸発に必要な熱は 10 g × 2,260 J/g = 22,600 J です。合計は25,960 J、約26.0 kJになります。約3.4 kJは温度上昇分だけ、約22.6 kJは蒸発分だけを数えた誤りです。水の冷却効果が大きいのは、比熱が大きいうえに蒸発熱が特に大きいためです。
根拠：熱量の計算（顕熱＋潜熱）、水の冷却効果