2013年普通部の出題です。

氷点下20℃の氷100gを容器に入れて一定の火力であたためる実験をしました。あたため始めてから4分後、20分後、60分後付近の温度変化の様子を、下のようにそれぞれ別のグラフに表しました。実験中の室温は変わりませんでした。

1．　あたため始めて3分後、10分後、70分後、容器の中はそれぞれどのような状態ですか。次の（ア）～（オ）から選び、記号で答えなさい。
　（ア）氷　（イ）氷と水　（ウ）水　（エ）水と水蒸気　（オ）水蒸気

2．　氷の温度は1分間に何。Cずつ上がっていますか。

3．　あたため始めて16分後に残っている氷は何gですか。

4．　60℃になるのは、あたため始めて何分後ですか。

5．　油のあたたまりやすさは、水に比べると2倍です。15℃の油100gを、上の実験と同じ火力であたためると、4分後の温度は何℃ですか。

6．　20℃の鉄200gを上の実験と同じ火力であたためると、8分後の温度は120℃になりました。鉄のあたたまりやすさは水の何倍ですか。

（解説）
1　3分後はまだ0℃になっていないので、氷のままです。10分後は0℃の間ですから、氷と水が混じっています。70分後は100℃になっていますが、エネルギーは水が水蒸気になるのに使われているので温度が上がりません。したがって容器の中は水と水蒸気になります。
（答え）３分後　ア　10分後　イ　70分後　エ

２　4分間でマイナス20℃から0℃まで上昇しましたから、20÷4＝５℃
（答え）５℃

３　20分ですべてが水になります。水になり始めたのが4分後ですから16分で100gの氷が水になりました。
16分後は水になり始めてから16－4＝12分経過していますから、100×$$frac{12}{16}$$＝75gが水になったので、残っている氷は100－75＝25ｇです。
（答え）25g

４　20分から60分で0℃から100℃になっていますから、60℃になるのは60－20＝40分のうちの
40×$$frac{60}{100}$$=24分なので、温め始めてからは20＋24＝44分後
（答え）44分後

５　水は100gで１分間に100÷40＝2.5℃温度があがっています。
油は2倍あたたまりやすいので100gで1分間に5℃温度が上がることになります。
したがって４分では5℃×4＝20℃ですから、15＋20＝35℃
（答え）35℃

６　まず鉄が200gになっていることに注意します。
8分後に120－20＝100℃上がっていますから、１分間には100÷８＝12.5℃上がりますが、100gであればその2倍になるので25℃上がります。
したがって25÷2.5＝10倍
（答え）10倍

問題の条件をよく読んで解いていけば、それほど難しくはないと思いますが、条件を読み飛ばさないように注意してください。

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