この問題は、熱量の保存則に関するものです。水が失う熱量と、得られた熱量が等しいという関係から、最終的な温度 $t$ を求める問題です。与えられた方程式は以下の通りです。 $100 \times 4.2 \times (20 - t) = 10 \times (3.3 \times 10^2) + 10 \times 4.2 \times (t - 0)$

応用数学熱力学熱量計算方程式一次方程式物理
2025/6/15

1. 問題の内容

この問題は、熱量の保存則に関するものです。水が失う熱量と、得られた熱量が等しいという関係から、最終的な温度 tt を求める問題です。与えられた方程式は以下の通りです。
100×4.2×(20t)=10×(3.3×102)+10×4.2×(t0)100 \times 4.2 \times (20 - t) = 10 \times (3.3 \times 10^2) + 10 \times 4.2 \times (t - 0)

2. 解き方の手順

1. 方程式を展開します。

420(20t)=10(330)+42t420(20 - t) = 10(330) + 42t
8400420t=3300+42t8400 - 420t = 3300 + 42t

2. $t$ の項を一方にまとめ、定数項をもう一方にまとめます。

84003300=42t+420t8400 - 3300 = 42t + 420t
5100=462t5100 = 462t

3. $t$ について解きます。

t=5100462t = \frac{5100}{462}
t11.03896t \approx 11.03896

4. 問題文に「ゆえに、t=11.0・・・≒11 [°C]」とあるので、計算結果と一致していることを確認します。

3. 最終的な答え

t11t \approx 11 [°C]

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