高卒認定試験 物理基礎 H29-2 大問3 問2 解説+解答

問題:


 図のように,断熱容器に0 ℃,100 g の氷と0 ℃,100 g の水を入れ,そこに投げ込み
ヒーターと温度計を入れて,加熱しながら温度変化の様子を調べた。グラフは,測定で得ら れた温度変化を示している。⑴,⑵ に答えよ。ただし,断熱容器,温度計,投げ込みヒー ターの熱容量は無視できるものとする。

(1)グラフからわかるとおり,最初の120 秒間は温度変化がなかった。この間,投げ込みヒー ターは1 秒間に300 J の熱を発生するように調整した。この実験から求められる氷の融解熱 は何J/g か。次の①~⑤のうちから一つ選べ。
① 30
② 36
③ 240
④ 300
⑤ 360

(2) 断熱容器内がすべて0 ℃ の200 g の水になった直後から,投げ込みヒーターを1 秒間に 600 J の熱を発生するように切り替えて加熱した。温度上昇が始まってから,100 ℃ になるまでの時間は何s か。次の①~⑤のうちから一つ選べ。ただし,水の比熱(比熱容量)を 4.2 J/(g・K)とする。
① 40
② 70
③ 140
④ 280
⑤ 360