80℃の水300 gと20℃の水200 gを混ぜ合わせたとき、全体の温度として正しいものはどれか。ただし、熱は外部に逃げず、容器の熱容量は考えないものとする。
- 144℃
- 248℃
- 350℃
- 456℃
- 562℃
正解と解説を見る
正解：4
高温側が失う熱量と低温側が得る熱量は等しいので、300×(80−t)＝200×(t−20)より t＝(24,000＋4,000)÷500＝56℃です。50℃は質量の違いを無視して単純平均した値、44℃は質量を逆に当てはめた値です。混合後の温度は質量で重み付けした平均になる、と覚えておきましょう。
根拠：熱量保存（熱量＝質量×比熱×温度変化）