
図1
図1のように、温度-10℃で質量300gの氷が入った断熱容器の中に、電力120Wの電熱線(ニクロム線)を入れて加熱し、容器内の温度の時間変化を測定し、図2の実験結果を得た。

図2
断熱容器、温度計および電熱線の熱容量は無視でき、また、外部との熱の出入りはなく、温度は容器内で一様であるとして、以下の問いに答えよ。答には適当な単位をつけよ。
問1 実験結果から得られる氷の比熱はいくらか。
問2 実験結果から得られる氷の融解熱(1gの氷がすべて水になるのに必要な熱量)はいくらか。
問3 実験結果から得られる水の比熱はいくらか。
次に容器内の温度が20℃になった時点で電熱線で加熱するのをやめ、温度-40℃の氷を容器内に入れた。問1~3で得られた結果を用いて以下の問いに答えよ。
問4 入れた氷がすべて溶けるために、容器内に入れたことができる氷の最大の質量を求めよ。
問5 容器内の水がすべて凍るために、容器内に入れなければならない氷の最小の質量をもとめよ。 (兵庫県立大)
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