■与えた熱量=外にした仕事+放出した熱量
熱効率が書いてあるけど,求めたいのは水の温度上昇ね。何をしたら良いのか,さっぱり分からない。
確かにちょっと見慣れない組み合わせの問題だね。文章を読んで,状況を整理すれば何をしたら良いのか見えてくるんじゃないかな。
最初の「熱機関に熱量
を与え,仕事をさせたところ,熱効率は
であった。」というところは,まぁ何となく分かるんだけど,次の「熱機関から放出された熱量」って何?
そうだね。「熱機関」って,熱を吸収して外に仕事をするんだけど,仕事をした分以外の熱はすべて外に逃げていくんだ。その外に逃げた熱量を「放出された熱量」って言ってるんだね。図で描くとこんな感じだ。
この図から,
の関係が分かるかな?
■熱効率=外にした仕事÷与えた熱量
そうだね。それじゃあ,熱効率
と他の文字の関係は?
「熱効率」って,確か「吸収した熱のうちどのくらい外部に仕事をしたのか」っていう割合を示しているのよね。
正解だ。そうすると,とりあえず,
だよね。
を消去して
を求めてみるとどうなるかな。
■放出した熱量と,熱容量と,温度変化の関係
そういうことだね。熱容量と温度上昇の関係は分かるかな。
確か,熱容量
の物体の温度を
だけ上昇させるために必要な熱量
は,こんな関係ね。
今は,この式の
を
にすればいいよね。それじゃあ,
を求めてみようか。
これらより,