直感的理解

ジュールの実験の設定。おもりが落下するたびに位置エネルギー \(mgh\) が羽根車の回転 → 水との摩擦 → 熱に変換されます。\(N\) 回落下させると合計 \(N mgh\) の仕事が熱となり、水（＋容器・羽根車）の温度を上昇させます。

仕事＝熱量（ジュールの仕事当量）の典型。\(W_{\text{total}} = N m g h = C_{\text{全}} \Delta T\)。\(C_{\text{全}}\) は水と容器と羽根車をあわせた熱容量。

✏️ 求めるもの

水（と容器）の温度上昇 \(\Delta T\)〔K〕。おもりの質量 \(m\)、高さ \(h\)、落下回数 \(N\)、全体の熱容量 \(C\) が与えられる。

👀 観察のポイント

🔧 使う道具

注意

ここでは「水・容器・羽根車の熱容量の合計」が与えられているので、個別に分けて計算する必要はない。熱容量 \(C\) の単位は J/K で「全体」の量なので、水の質量と比熱を別途掛けないこと。

💡 ヒント：基本例題 熱と仕事

💡 ヒント：基本例題熱と仕事