Math Problem Statement
容量が等しい3種類の液体A,B,Cがあり,その温度はそれぞれ8℃,30℃,48℃である。AとBを混ぜるとその温度は18℃となり,BとCを混ぜるとその温度は40℃となる。AとCを混ぜたときの温度を求めなさい。
Solution
この問題では、液体A、B、Cを混ぜたときの温度を求めるため、各液体の温度と比熱の関係を利用します。
液体A、B、Cが等しい容量であるため、比熱を 、、 とします。これらの比熱を用いて混合後の温度を求める方程式を立てます。
ステップ1: AとBを混ぜたときの温度
AとBを混ぜたとき、温度は18℃になります。これに基づいて次の方程式を立てます。
ステップ2: BとCを混ぜたときの温度
BとCを混ぜたとき、温度は40℃になります。これに基づいて次の方程式を立てます。
ステップ3: AとCの比熱の関係
先ほど求めた比熱の関係を使って、AとCの比熱の関係を求めます。
ステップ4: AとCを混ぜたときの温度を求める
AとCを混ぜたときの温度を とします。これに基づいて次の方程式を立てます。
これに を代入します。
両辺を で割ると、
これを解くと、
答え:
AとCを混ぜたときの温度は 28.4℃ です。
何か質問や詳しい説明が必要ですか?以下の関連する質問も試してみてください。
- 比熱の定義とは何ですか?
- 混合物の温度を求める他の方法はありますか?
- 比熱が同じ液体同士を混ぜた場合、温度はどうなりますか?
- 比熱が異なる液体同士を混ぜた場合の温度の影響は?
- この問題における比熱の役割とは何ですか?
Tip: 混合物の温度を求める際には、比熱と質量の比を考慮することで、正確な温度が求められます。
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