共通テスト(理科) 過去問
令和7年度(2025年度)本試験
問15 (物理基礎(第3問) 問6)
問題文
比熱(比熱容量)の測定に関する、次の問いに答えよ。
次の文章中の空欄オ・カに入れる語句の組合せとして最も適当なものを、後の選択肢のうちから一つ選べ。
前問 では、抵抗で発生した熱がすべて液体の温度上昇に使われるものとしたが、実際には熱の一部は、容器、抵抗、撹拌棒などの温度上昇にも使われる。このことを無視しているために、前問で求めた比熱cの値は、正しい値よりも( オ )。この差は、液体の量を( カ )。
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問題
共通テスト(理科)試験 令和7年度(2025年度)本試験 問15(物理基礎(第3問) 問6) (訂正依頼・報告はこちら)
比熱(比熱容量)の測定に関する、次の問いに答えよ。
次の文章中の空欄オ・カに入れる語句の組合せとして最も適当なものを、後の選択肢のうちから一つ選べ。
前問 では、抵抗で発生した熱がすべて液体の温度上昇に使われるものとしたが、実際には熱の一部は、容器、抵抗、撹拌棒などの温度上昇にも使われる。このことを無視しているために、前問で求めた比熱cの値は、正しい値よりも( オ )。この差は、液体の量を( カ )。
- オ:大きい カ:増やせば小さくなる
- オ:大きい カ:減らせば小さくなる
- オ:大きい カ:変えても変わらない
- オ:小さい カ:増やせば小さくなる
- オ:小さい カ:減らせば小さくなる
- オ:小さい カ:変えても変わらない
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この過去問の解説 (2件)
01
オ:大きい カ:増やせば小さくなる
が答えとなります。
比熱はその物質1gを1℃温度変化させるために必要な熱量ととらえることができます。
熱が液体以外の温度上昇に使われているなら、
その分より多くの熱量を与える必要があります。
したがって、
比熱cの値は、正しい値よりも( 大きい )です。
オ:大きい
液体の量を多くすればするほど温度上昇する物質のうち、
液体の占める割合は大きくなります。
つまり、
熱の大部分が液体の温度上昇に使われ、
発生した熱がすべて液体の温度上昇に使われる状況に
近づいていきます。
したがって、
液体の量を増やせば理想的な比熱の値との差は小さくなります。
カ:増やせば小さくなる
まとめると、
オ:大きい カ:増やせば小さくなる
が答えとなります。
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02
解答 オ:大きい カ:増やせば小さくなる
解説
発生したジュール熱をQ、液体が得た熱量をQ'とします。
Q' = mcΔTより、 c実際 =Q'/mΔT です。
前問ではQ'=Qとしていたので c前問 = Q/mΔT であり、
実際はQ'<Qなので c実際 < c前問 となります。
よって オ: 大きい となります。
また、
c前問 − c実際 = (Q−Q')/mΔT
であり、この値を小さくするにはmを大きくすればよいとわかります。
つまり液体の量を増やします。
よって カ: 増やせば小さくなる となります。
この選択肢が正解となります。
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