危険物取扱者 乙種第4類 / 基礎物理化学 / 問題 No.023
乙4 過去問 基礎物理化学 No.023 ― 比熱が 2.0 J/(g・K) の液体200gがあるこの液…
問題文
比熱が 2.0 J/(g・K) の液体200gがある。この液体の温度を20℃から50℃まで上昇させるために必要な熱量は、次のうちどれか。
選択肢
- 10 kJ
- 12 kJ
- 18 kJ
- 20 kJ
- 24 kJ
解答・解説
正解: 2
熱量Q=質量m×比熱c×温度変化ΔTで計算できます。例えば水(比熱1)100gを20℃から30℃に上げるのに必要な熱量は100×1×10=1000cal(1kcal)です。比熱が大きいほど温まりにくく冷めにくい物質です。
関連論点
熱の性質
【ポイント】
熱の伝わり方は「伝導・対流・放射(輻射)」の3種類。なかでも熱放射は真空中でも伝わる唯一の形態で、太陽熱がその典型例。比熱が大きい物質は温まりにくく冷めにくい。
【よく問われること】
・熱伝導:固体内部を伝わる(熱伝導率:固体>液体>気体)
・対流:液体・気体が動いて熱を運ぶ
・熱放射:電磁波として真空中でも伝わる(隣接建物への延焼の主因)
・比熱が大きい=温まりにくく冷めにくい(水の比熱は大きいため冷却消火に優れる)
・熱量の計算式:Q=質量×比熱×温度変化(ΔT)
【数値・例外】
・水の比熱:約4.2 J/(g・K)(他の物質より非常に大きい)
・体膨張率の大きさ:気体>液体>固体
・断熱材に空気を含む素材が使われるのは、気体の熱伝導率が最も小さいため
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