(1)
\(-10℃\)の氷\(42g\)が\(0℃\)の水になった、とありますが、これは２段階の熱のやり取りがあります。
まず\(-10℃\)の氷が\(0℃\)の氷になる過程、次に\(0℃\)の氷が\(0℃\)の水になる過程です。
▼潜熱と顕熱
潜熱(状態変化を起こす熱) \(Q=mL\)
顕熱(温度変化を起こす熱) \(Q=mcΔT\)
熱量保存則より
\(m_1cΔT_1=m_2cΔT_2+ｍ_2L\)
この式は、
湯が失う熱＝氷が温度変化する熱＋氷が状態変化する熱
を意味しています。
\(65×4.2×54=42×c×10 + 42×3.3×10^2\)
両辺を4.2で割ると
\(65×54=100c+3.3×10^3\)
\(100c=3510-3300\)
\(100c=210\)
\(c=2.1J/(g･K)\)
(2)
(1)と同様に
\(m_1cΔT_1=m_2cΔT_2+ｍ_2L\) より
\(93×4.2×60=m×2.1×20 ＋ m×3.3×10^2\)
\(23436=42m+330m\)
\(372m=23436\)
\(m=63g\)
式に値を代入した後の計算は好きに工夫してください。
