10 ℃の水 1,000 kg を 60 ℃まで加熱するために必要な熱量として適当なものは、次のうちどれか。ただし、水の比熱は 4.2 kJ/(kg・K) とし、熱損失は無視するものとする。
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解答正解 2
温度変化だけを伴う顕熱量は Q=質量×比熱×温度差で求めるので、1,000×4.2×(60-10)=210,000 kJ となる。温度差ではなく到達温度 60 ℃をそのまま掛ける誤りが最も多い。相変化を伴う場合は潜熱(大気圧下の水の蒸発潜熱は約2,257 kJ/kg)を別に加算する必要がある点も併せて押さえる。
選択肢ごとの判定
1誤り。温度差を 10 K として計算した値で、初期温度と温度差を取り違えている。
2正しい。1,000×4.2×50=210,000 kJ。
3誤り。温度差ではなく到達温度 60 ℃をそのまま掛けた値。
4誤り。桁が一つ大きい。比熱の単位 kJ/(kg・K) を J/(kg・K) と取り違えた場合などに生じる誤答。