熱に関する記述として最も適当なものを、次の①~⑤のうちから一つ選べ。
① 1気圧での水の沸点を絶対温度で表すと 273K である。
② 融点で物質が固体から液体に変化する際に物質に吸収される熱は、潜熱である。
③ 気体の内部エネルギーの変化は、外部から気体に加えられた熱量と気体にされた仕事の和より常に大きい。
④ 高温の物体と低温の物体を接触させたとき、物体間の温度差が増大する向きに熱は移動する。
⑤ あらい面上を動く物体が摩擦熱を発生し静止する現象は、物体に力を加えて元の速度に戻すことができるので可逆変化である。
#センター20本試物理基礎
① 1気圧での水の沸点を絶対温度で表すと 273K である。
1気圧での水の沸点(100℃)を絶対温度(基準-273℃)で表すと 373K です。水の融点あるいは凝固点(0℃)が 273K です。
② 融点で物質が固体から液体に変化する際に物質に吸収される熱は、潜熱である。
そのとおりです。
③ 気体の内部エネルギーの変化は、外部から気体に加えられた熱量と気体にされた仕事の和より常に大きい。
気体の内部エネルギーの変化は、外部から気体に加えられた熱量と気体にされた仕事の和と常に等しいです。熱力学第1法則です。\(ΔU = Q + W\) です。
④ 高温の物体と低温の物体を接触させたとき、物体間の温度差が増大する向きに熱は移動する。
熱が低温物体から高温物体に移動することはありません。熱力学第2法則です。熱は必ず物体間の温度差が減少するような向きに移動します。
⑤ あらい面上を動く物体が摩擦熱を発生し静止する現象は、物体に力を加えて元の速度に戻すことができるので可逆変化である。
このような現象は不可逆変化です。人為的に力を加えなければ元の状態に戻らないような現象は不可逆変化です。
答えは ② です。