0℃の氷100 gをすべて溶かし、20℃の水にするのに必要な熱量はどれか。ただし、氷の融解熱は334 J/g、水の比熱は4.2 J/(g·K)とし、熱は外部に逃げないものとする。
- 18.4 kJ
- 233.4 kJ
- 350.2 kJ
- 441.8 kJ
- 575.0 kJ
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正解:4
まず0℃の氷を0℃の水にする融解に334×100=33,400 J、次に0℃の水を20℃にするのに4.2×100×20=8,400 Jが必要で、合計は41,800 J=41.8 kJです。融解の間は熱を加えても温度が変わらないため、温度上昇の計算だけでは8.4 kJにとどまります。状態変化を伴うときは、潜熱(融解熱)と顕熱(温度上昇分)を足し合わせることが要点です。
根拠:潜熱(融解熱)と顕熱の計算