熱量計算の続きです。
前回は、水同士、または水とお湯という液体同士の熱量計算でしたが、水と固体である氷を混ぜる計算問題について振り返ってみたいと思います。
この計算をするには、氷の融解熱と比熱を利用します。
娘は横着な性格で、答えを一発で求められないような問題はとにかく苦手。
この問題のように段階を踏んで解いていく問題は必ずと言ってよいほど途中で計算ミスを犯します。
しかも、数字を写し間違えていたりと言う初歩的なミス。
算数で言えば、場合の数などの丁寧な作業が必要とされる問題は本当に苦手でした。
で、氷問題の解き方は、
氷の融解熱は８０カロリー（０度の氷１グラムを溶かして０度の水１グラムにするのに必要な熱量）
氷の比熱０．５（水の比熱は１なので氷のほうが半分の熱量で済む）
ということを踏まえると、
熱量（カロリー）=比熱×物質の重さ×温度変化
という公式が成り立ちます。つまり、比熱をかけるのを忘れてはいけないということですね。
娘はしょっちゅうこれを忘れて計算が合わなくなってしまっていました。
では、具体的にどう計算するかというと、
例題 －２０度の氷２０グラムと、４０度の水１８０グラムを混ぜると何度になるか。ただし、氷の比熱は０．５とし、氷の融解熱は８０カロリーとする。
比熱や融解熱は問題文に書いてあるので覚える必要なし。
まず、ー２０度の氷２０グラムを０度の氷２０グラムにするのに必要な熱量を求める。
２０×２０×０．５=２００カロリー
次に、０度の氷２０グラムを０度の水２０グラムにするのに必要な熱量を求める。
ここで、融解熱登場→８０×２０＝１６００カロリー
そして、４０度の水１８０グラムは、４０×１８０＝７２００カロリーの熱量を持っているので、４０度の水のカロリーから、ー２０度の氷と０度の氷から水になったカロリーを引く
７２００－（２００+１６００）=５４００カロリー
最後に、熱量を水の量で割ると温度が求められる。
５４００÷（２０+１８０）=２７
答え ２７度
・・・・・とこんな感じで段階を踏んで答えを求めます。最初は私もテキストだけでは理解出来なくて、理科の先生に突撃質問してなんとか理解しました。
他にもっと簡単な方法があったかとおもいますが、解答に行きつくまでの理屈を理解するために最初はこのメンドクサイ方法で解きました。理屈がわかっていれば、計算方法を忘れた場合でも思い出して解法を導くことができると思って・・・
まだまだ、取りこぼしがあるかと思いますが、この辺で化学分野の振り返りを終わらせていただきます。
次回からは、私も苦手で後回しにしていた物理分野です。
物理分野は女子にとっては、合否が分かれてしまう分野です。昨今のリケジョブームで学校側も理系に強い女子を求めるのか、結構物理分野も入試に出てきます。苦手なものはそう簡単に克服できないと思いますが少しでも得点できるよう基本的なことを押さえてほしいところです。
現在１位！ありがとうございます。
