同じ比熱の液体264 g（20℃）と528 g（50℃）を断熱容器で混ぜます。反応・相変化なし、容器の熱容量は無視。平衡温度は何℃ですか。

正解：E 40 ℃

1. × 20 ℃

   20 ℃では式の関係が合いません。熱収支からT＝(264×20＋528×50)/(264＋528)＝40℃。質量が違うため35℃ではありません。 数量を代入し直すと40 ℃です。 同じ比熱でも質量が違うので重み付き平均。 この選択肢は正解の0.5倍です。

2. × 60 ℃

   60 ℃では式の関係が合いません。熱収支からT＝(264×20＋528×50)/(264＋528)＝40℃。質量が違うため35℃ではありません。 数量を代入し直すと40 ℃です。 同じ比熱でも質量が違うので重み付き平均。 この選択肢は正解の1.5倍です。

3. × 80 ℃

   80 ℃では式の関係が合いません。熱収支からT＝(264×20＋528×50)/(264＋528)＝40℃。質量が違うため35℃ではありません。 数量を代入し直すと40 ℃です。 同じ比熱でも質量が違うので重み付き平均。 この選択肢は正解の2倍です。

4. × 120 ℃

   120 ℃では式の関係が合いません。熱収支からT＝(264×20＋528×50)/(264＋528)＝40℃。質量が違うため35℃ではありません。 数量を代入し直すと40 ℃です。 同じ比熱でも質量が違うので重み付き平均。 この選択肢は正解の3倍です。

5. ○ 40 ℃

   正解。熱収支からT＝(264×20＋528×50)/(264＋528)＝40℃。質量が違うため35℃ではありません。 求める量と単位を確認します。 同じ比熱でも質量が違うので重み付き平均。

覚えるときのヒント

熱収支からT＝(264×20＋528×50)/(264＋528)＝40℃。質量が違うため35℃ではありません。

参考：OpenStax：熱量測定