80℃の水100gと20℃の水200gを混ぜたとき、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、水の比熱は温度によらず一定とする。
- 120℃
- 230℃
- 335℃
- 440℃
- 550℃
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正解：4
高温の水が失った熱量と低温の水が得た熱量は等しくなります。求める温度をtとすると、100×(80−t) = 200×(t−20) より t = 40℃ です。単純に平均した50℃は、質量の違いを考慮していない誤りです。熱量保存の関係式「失った熱量＝得た熱量」で解くことを覚えておきましょう。
根拠：熱量保存（熱平衡）