80℃の水200 gと20℃の水100 gを混ぜたとき、全体の温度はどれか。ただし、熱の出入りは水どうしの間だけで起こるものとする。
- 140℃
- 250℃
- 360℃
- 465℃
- 570℃
正解と解説を見る
正解：3
高温の水が失う熱量と低温の水が得る熱量は等しくなります。比熱は同じなので、温度をtとすると 200×(80−t) = 100×(t−20) となり、t = 60℃です。単純に平均した50℃を選ぶのはよくある誤りで、質量の大きい80℃の水の影響のほうが大きくなります。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：熱量の保存（熱平衡）