物理学 II 自習問題 No. 1 • 特に提出は求めないが，授業の予習・復習のために解いておくことを勧めます。 • 講義で離していない範囲の内容が含まれる場合があります。問題 1 水の分子量は 18 である。以下の各問に応えよ。 1. グラス 1 杯の水 (約 150 ml) の物質量は，およそ何 mol になるか? 2. 上記の水に含まれる水分子の数はおよそ何個か? 問題 2 次の各問に答えよ。ただし，全ての場合で熱は外に逃げないとする。 1. 20 ◦ C の水 100 g と 50◦ C の水 200 g のを混ぜると，温度は何度になるか? 2. 20 ◦ C の水 100 g に対し，50◦ C の水を混ぜたところ，全体の温度が 40◦ C になった。50◦ C の水を何 g 混ぜたことになるか? 3. 20 ◦ C の水 100 g に対し，ある温度の水 200 g を混ぜたら，全体の温度が 25◦ C になった。混ぜた水の温度は何度であったと考えられるか? 問題 3 銅の比熱はおよそ 0.38 J/g · K である。底面の半径が 2.00 cm，高さが 0.70 m の銅でできた円柱があったとする。なお，銅の密度は 8.9 g/cm3 ，原子量は 63.6 であるとする。以下の問に答えよ。 1. 銅のモル比熱はいくらになるか? 2. この円柱の熱容量はおよそいくらか? 3. この円柱に 5940 J の熱量を加えると，温度は何 K 上昇するか? 100 g の鉄の塊を，熱せられて気体の流れの中に充分長い時間さらしておき，その後に 0.5L，15◦ C の水の中にいれる。その結果，水の温度は 18◦ C になった。気体の温度はいくらか? ただし，水の比熱は 4.2 J/g·K，鉄の比熱は 0.435 J/g·K であるとする。問題 4 問題 5 理科年表などで，様々な固体の比熱を調べ，定積モル比熱が物質によらず，ほぼ一定であることを確認せよ。 1