大学入学共通テスト（理科） 過去問
令和5年度（2023年度）追・再試験
問3 (物理基礎（第1問） 問3)

この問題では「融解(氷→水)に必要な熱量」、「水の温度上昇に必要な熱量」の2点を計算し、その大小比較から答えを導き出します。

・氷の融解熱　3.3✕10²J／g　　とは「1gの氷を融解するのに必要なエネルギー量」です。

・氷の比熱（比熱容量）　2.0J／（g・K）　とは「1gの氷を1K温度上昇させるのに必要なエネルギー量」です。

・液体の水の比熱　4.2J／（g・K）　とは「1gの水を1K温度上昇させるのに必要なエネルギー量」です。

まず、氷の比熱　＜　水の比熱　でありグラフの傾きは氷のほうが急であることがわかります。

そして1gの氷を加熱し融解し0 ℃から100 ℃まで温度を上げると仮定して計算します。

融解に必要なエネルギー = 3.3✕10²J／g　× 1 g = 330 J

水を0 ℃から100 ℃加熱するのに必要なエネルギー 

          = 4.2J／（g・K） × 1 g × 100 K = 420 J

融解熱　＜　加熱に必要な熱 

あとは上記の結果がそれぞれのグラフにおいて適当かどうか調べます。

解答　(以下の図を参照)

解説

0℃の水(液体)が100℃まで上昇するのに必要な

単位質量あたりの熱量を計算しておきましょう。

4.2J/(g・K) × 100K = 420 J/g

一方、氷の融解熱は問題文にある通り

330 J/g

です。よって、

（融解に必要な熱量）＜（水が0℃から100℃に上がるのに必要な熱量）…①

となっている選択肢が適切です。

また、水より氷の方が比熱が小さいので、

氷の方が水よりもグラフの傾きが急（あたたまりやすい）…②

となっている選択肢が適切です。