問1 金属棒の一端を加熱し、棒の内部を通じて反対側へ熱が伝わる。主な仕組みは？
- 対流
- 熱伝導
- 放射だけ
- 気化熱
- 質量保存
正解と全選択肢の理由を読む
正解：B 熱伝導
- A ×：流体の移動を主とする説明ではありません。
- B ○：棒内部で熱が伝わる熱伝導です。
- C ×：周囲への放射もありますが、問われた棒内部の移動は伝導です。
- D ×：状態変化の熱量であり移動の分類ではありません。
- E ×：保存則は熱移動の仕組みの名称ではありません。
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熱伝導・対流・放射の違い｜比熱・温度差も図表と6問で整理
熱の移動の仕組みと、温度を上げるのに必要な熱量は別の話です。まず伝導・対流・放射を比較し、その後にQ＝mcΔTの条件と単位を確認します。
乙種・甲種／物理・化学の基礎／2026年10月2日追加
最初に整理すること
熱の移動の仕組みと、温度を上げるのに必要な熱量は別の話です。まず伝導・対流・放射を比較し、その後にQ＝mcΔTの条件と単位を確認します。
| 条件・用語 | 式・考え方 | 例・注意 |
|---|---|---|
| 熱伝導 | 物体内部や接触した物体間でエネルギーが伝わる | 金属棒の一端を温める |
| 対流 | 液体・気体の移動に伴い熱が運ばれる | 温められた流体の循環 |
| 放射（ふく射） | 電磁波によってエネルギーが伝わる | 真空中でも伝わる |
| 比熱の計算 | Q＝mcΔT | 相変化なし・比熱を一定とする |
熱が届く道筋を図で整理
熱い側 → 冷たい側へ伝導：接触・物体内を通じて対流：流体そのものが移動して放射：電磁波で、離れた場所にも
実際には複数の仕組みが同時に働きます。例題では「主にどの移動か」を読み、一つしか起きないと決めつけないこと。
例題：200 gの物体を20℃から50℃へ
比熱を0.50 J/(g·K)、比熱一定、相変化なし、外部への熱損失なしとします。
- 質量m＝200 g、温度差ΔT＝50−20＝30 K。
- Q＝200×0.50×30＝3,000 J。
- 3,000 J＝3.0 kJ。最後に単位を直す。
℃はいつKに直す？
温度差30℃と温度差30 Kは同じ大きさです。比熱計算のΔTに273を足しません。一方、気体の法則で温度の比を使うときは絶対温度に直します。
質量の単位を合わせる
比熱がJ/(g·K)なら質量はg、J/(kg·K)ならkgにそろえます。0.50 J/(g·K)は500 J/(kg·K)。質量だけ単位を変えて比熱を据え置くと1,000倍ずれます。
温度が上がらない加熱もある
融解・沸騰などの相変化では、熱が加わっても温度が一定となる段階があります。Q＝mcΔTだけで全熱量を求めず、問題に応じて潜熱の項を分けます。
独自確認問題6問・全選択肢の解説
先に答えを選び、解説を開いてください。この確認問題の回答は学習記録に保存されません。
問2 真空中でも起こる熱の移動は？
- 空気の対流
- 液体の対流
- 物体のない空間での伝導
- 放射
- すべて不可能
正解と全選択肢の理由を読む
正解：D 放射
- A ×：真空には対流する空気がありません。
- B ×：真空中の空間を液体が循環する条件ではありません。
- C ×：接触する物体のない空間を伝導とは呼びません。
- D ○：電磁波による放射は媒質を必要としません。
- E ×：放射は媒質を必要としないため、真空中でも熱を伝えられます。
問3 相変化なし。100 g、比熱2 J/(g·K)、温度差15 Kの必要熱量は？
- 30 J
- 200 J
- 1,500 J
- 30,000 J
- 3,000 J
正解と全選択肢の理由を読む
正解：E 3,000 J
- A ×：質量100を掛けていません。
- B ×：温度差15を掛けていません。
- C ×：比熱2を掛けていません。
- D ×：100×2×15＝3,000で、桁が違います。
- E ○：Q＝mcΔTより3,000 Jです。
問4 20℃から50℃への温度差は？
- 30 K
- 303 K
- 323 K
- 70 K
- 273 K
正解と全選択肢の理由を読む
正解：A 30 K
- A ○：50−20＝30℃の差は30 Kです。
- B ×：温度差に273を加えません。
- C ×：50℃そのものの絶対温度と混同しています。
- D ×：差ではなく足しています。
- E ×：273は換算の近似値で温度差ではありません。
問5 同じ質量・同じ温度差。比熱が2倍になると必要な熱量は？
- 1/2倍
- 変わらない
- 2倍
- 4倍
- 必ず0になる
正解と全選択肢の理由を読む
正解：C 2倍
- A ×：Qは比熱に反比例せず比例します。
- B ×：同じ温度差に必要な熱量は比熱によって変わります。
- C ○：Q＝mcΔTでcが2倍ならQも2倍です。
- D ×：比熱を二乗する式ではありません。
- E ×：温度差があれば一般に必要熱量は0ではありません。
問6 比熱が500 J/(kg·K)。質量200 gを式に入れるときの値は？
- 200 kg
- 0.200 kg
- 2 kg
- 20 kg
- 500 kg
正解と全選択肢の理由を読む
正解：B 0.200 kg
- A ×：gをkgとして入力すると1,000倍になります。
- B ○：200÷1,000＝0.200 kgに直します。
- C ×：200 gは2 kgではありません。
- D ×：200 gは20 kgではありません。
- E ×：500は比熱の数値で質量ではありません。
間違えたら、条件と単位へ戻る
条件を取り違えたら比較表、計算を間違えたら例題の途中式へ戻ります。翌日に解説を閉じて解き直し、理由まで説明できるか確認しましょう。
乙4の物理・化学を解いて記録する →10月2日追加：物理・化学の取り違えを整理
比較表・概念図・例題と、全選択肢に解説のある独自確認問題12問。教材内の確認であり、自動採点の演習件数には含めません。
式・基礎概念の参考：OpenStax Chemistry 2e。熱移動の基礎（OpenStax College Physics 2e）。確認日：2026年10月2日。日本語の説明・例題・確認問題は独自作成。公式過去問の転載ではありません。