次の文中の 内に入れるAの数値及びBの語句の組合せとして、正しいものは(1)~(5)のうちどれか。
「標準大気圧の下で、質量1㎏の水の温度を1K(1℃)だけ高めるために必要な熱量は約 A kJであるから、水の B は約 A kJ/(㎏・K)である。」
A B
正答4
解説
正解は4です。
水の比熱の値と、比熱という用語の意味を問う問題です。
物質1kgの温度を1K上げるのに必要な熱量を、その物質の比熱といいます。
水の比熱は約4.2kJ/(kg・K)です。
【選択肢別解説】
1:× 数値も語句も誤りです。
2257kJは、標準大気圧で100℃の水1kgを蒸発させるのに必要な熱量(蒸発熱)です。
温度を1K上げる熱量ではないので、Aには当てはまりません。
また、温度上昇に使われる熱量を表す物性値は潜熱ではなく比熱です。
2:× 420という数値が誤りです。
420kJでは、正しい値の100倍になってしまいます。
水1kgを1K上げる熱量は約4.2kJです。
3:× 数値も語句も誤りです。
潜熱は、温度を変えずに状態を変化させるために使われる熱です。
温度を上げるための熱量を表す語ではありません。
4:○ 水1kgを1K上げる熱量は約4.2kJです。
したがって水の比熱は約4.2kJ/(kg・K)となり、Aに4.2、Bに比熱が入ります。
5:× 数値は正しいですが、Bの語句が誤りです。
顕熱は、物質の温度変化に使われる熱そのものを指す語です。
kJ/(kg・K)の単位で表す物性値は、顕熱ではなく比熱です。
【ポイント】
顕熱は温度変化に使われる熱、潜熱は状態変化に使われる熱です。
水の比熱約4.2kJ/(kg・K)と、100℃の水の蒸発熱約2257kJ/kgをセットで覚えましょう。