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熱量保存の法則は2通りの考え方がある【イメージ重視の物理基礎】

  • まずはザックリ理解したい
  • イメージを優先したい
  • 苦手を克服したい

このような方向けに解説をしていきます。

【今回わかること】

  • 熱量保存則とはなにか
  • 考え方2通り
  • おすすめの考え方

【考え方1】失った熱・得た熱で考える

温度が高い物体と低い物体をくっつけると、しばらくしたら、温度が同じになります(これを熱平衡状態という)。

2つの物体のあいだで熱が移動したとすると、次のことがいえる。

高温の物体が失った熱量と、低温の物体が得た熱量は同じになる。

これを熱量保存の法則と呼びます。

 

比熱の解説で使った水槽をイメージしてみましょう。

 

水位が同じになるように水を移した場合、小サイズの水槽が失った水の量と、大サイズの水槽が得た水の量は同じになります。

移動した水の量を「移動した熱の量」と考えると、失った熱量と得た熱量が同じになることもイメージしやすいでしょう。

まこと
どれくらいの熱量が移動したかに注目する考え方!

 

【考え方2】はじめの熱・あとの熱で考える

温度の高い物体と低い物体をくっつけて、熱平衡状態になったとします。

くっつける前とくっつけた後の2物体の熱量について、次のことがいえる。

2つの物体が持っていた熱量の合計は変わっていない。

これも熱量保存の法則と呼びます。

 

こちらも水槽でイメージしてみましょう。

水位が同じになるように水を移したとしても、もともと2つの水槽に入っていたトータルの水の量は変わりません。

水の量を「熱の量」と考えると、熱量の合計は変わっていないということもイメージしやすいでしょう。

まこと
変化前後での熱量の合計に注目する考え方!

 

まとめ

  • 失った熱量と得た熱量が同じになる
  • 変化前後で、合計の熱量が同じになる
  • おすすめは「合計の熱量」の考え方

 

熱量保存の法則 例題

 

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