💡 ヒント:融解熱(氷が溶ける)

📋 問題の状況を整理しよう

直感的理解

氷が 0 °C で水に変わるとき、温度は変わらず一定です。このとき吸収される熱を融解熱(潜熱)といい、分子間の結合を引き離すエネルギーになります。1 g の氷を水にするのに約 334 J 必要。

イメージは「階段の踊り場」。温度(高度)は上がらないが、状態を変えるためにエネルギー(歩く労力)を消費する区間。

✏️ 求めるもの

氷の質量、融解に必要な熱量、または融解後の温度など。融解熱 \(L\)〔J/g〕を使った熱量計算がポイント。

🔬 シミュレーションで体感

👀 観察のポイント

💡 考え方のヒント

🔧 使う道具
  1. 段階を分ける:氷を温める → 氷が溶ける → 水を温める。状態変化中は温度一定
  2. 融解の熱量:\(Q_{\text{融解}} = mL\)(温度変化 \(\Delta T\) は使わない!)
  3. 融解後の計算:氷が全部溶けた後、できた水の温度変化は \(Q = mc\Delta T\) で計算
  4. 熱量の保存:周囲の水や容器との熱交換を含めて式を立てる
注意

融解中に \(mc\Delta T\) の形を使ってはいけない。融解中は温度が変わらないので \(\Delta T = 0\)、でも熱は吸収される。状態変化と温度変化は別物として扱うこと。