これを解決するには、もう少し情報が必要です。これが必要なものの内訳です:
1。融合の熱:
*融合の熱を知る必要があります (融合のエンタルピーとも呼ばれます)固体物質の。これは、その融点で物質の1グラムを溶かすのに必要なエネルギーの量です。
*この値は通常、グラムあたりのジュール単位(j/g)で測定されます。
2。水の初期および最終温度:
*初期温度を知る必要があります 400グラムの水の。
* 最終温度も知る必要があります 固体物質が溶けて熱平衡に到達した後の水の。
問題へのアプローチ方法:
1。固体によって吸収された熱を溶かして計算します:
*固体の質量(200グラム)に融合の熱を掛けます。これにより、固体を溶かすのに必要な総エネルギーが得られます。
2。水によって吸収される熱を計算します:
*水に吸収される熱は、融解固体によって放出される熱に等しくなります。
*式を使用します:q =mcΔt、ここ:
* Qは吸収された(またはリリース)
* mは水の質量(400グラム)です
* Cは水の比熱容量です(約4.184 j/g°C)
*ΔTは水の温度の変化です(最終温度 - 初期温度)
3。水の最終温度を解きます:
*ステップ2から水に熱が吸収されます。質量、比熱、および初期温度の既知の値を式q =mcΔtに接続し、Δtを解きます。
*ΔTを水の初期温度に追加して、最終温度を見つけます。
例:
固体物質が氷であると仮定しましょう、そしてその融合熱は334 j/gであると仮定します。また、水の初期温度が20°Cであるとしましょう。
1。氷に吸収されて溶けて溶けます:
* 200グラム * 334 j/g =66,800 j
2。水に吸収される熱:
* 66,800 J =400グラム * 4.184 J/g°C *ΔT
3。水の最終温度:
*ΔT=66,800 j /(400グラム * 4.184 j / g°C)≈39.9°C
*最終温度=20°C + 39.9°C≈59.9°C
覚えておいてください: これは単純化された例です。実際の状況では、周囲への熱損失や熱量計自体の比熱容量などの要因を説明する必要があります。