共通テスト（理科） 過去問
令和7年度（2025年度）追・再試験
問5 (物理基礎（第1問） 問5)

正答は「3.8K」です。

位置エネルギーはmgh（質量mの単位はkg）より、産生したエネルギーは、
0.50×9.8×1.0
の50回分より、
0.50×9.8×1.0×50（J）

鉛の粒全体の熱容量は、比熱容量と質量より以下となります。
500×0.130（J／K）

産生した位置エネルギーのすべてが温度上昇ΔTへと変換された、と考えるため、
ΔT=（0.50×9.8×1.0×50）/（500×0.130）
=（1×9.8×1.0×1）/（2×10×0.130）　（※0.50=1/2とし、50と500を約分）
=98/26
=3あまり20
≒4

選択肢内で4に最も近いのは、3.8Kとなります。

解答　3.8K

解説

1.0mの高さに質量500g(=0.50kg)の物体があるときの

位置エネルギーは、

0.50kg×9.8m/s²×1.0m=4.9 J

となります。落下のたびにこのエネルギーが熱に変わります。

50回落とすので鉛の温度上昇に使われる熱量Qは

Q=4.9J×50=245 J 

となります。

ここで、「Q=mcΔT」より、

温度変化は

ΔT

=245 J/(500g×0.130J/(g・K))

=245/(500×0.130) K

=490/(1000×0.130) K

=49/13 K

=3.769… K

→約3.8K

よって答えは　3.8K　となります。