{ "api_version": "v1", "publisher": { "name": "Manazoo", "url": "https://manazoo.com/" }, "license": "All rights reserved（AI の参照・要約と出典リンクつきの引用は可。転載・再配布・販売は不可）", "terms_url": "https://manazoo.com/terms/", "disclaimer": "内容の正確さには気をつけていますが、すべてが正しいとは限りません。テストや受験の前には、教科書や先生の説明でも確かめてください。間違いを見つけたら意見箱から知らせてください。", "attribution": "事実データの一部は Wikidata（CC0）による。単元の構成は文部科学省「中学校学習指導要領」「高等学校学習指導要領」（政府標準利用規約2.0）。", "kind": "quiz", "unit": { "slug": "heat", "title": "熱", "url": "https://manazoo.com/high/physics-basic/heat/" }, "canonical_url": "https://manazoo.com/high/physics-basic/heat/quiz/", "questions": [ { "id": "q-calorimeter-metal-specific-heat", "type": "input", "prompt": "80℃の金属球50gを20℃の水100gに入れてよくかき混ぜたら、全体は24℃になった。金属の比熱は何J/(g・K)か。水の比熱を4.2J/(g・K)とする。", "choices": null, "answer": "0.6", "accept": [ "0.60", "0.6J/(g・K)", "0.60J/(g・K)" ], "explanation": "水が得た熱量：100×4.2×(24−20)＝1680J。熱量の保存より金属が失った熱量も1680Jで、50×c×(80−24)＝1680より、c＝1680÷2800＝0.60J/(g・K)。", "entities": [ "heat-capacity-specific-heat-and-conservation" ], "verified": true, "placeholder": false }, { "id": "q-heat-capacity-84-10k", "type": "input", "prompt": "熱容量84J/Kの物体を10K温めるのに必要な熱量は何Jか。", "choices": null, "answer": "840", "accept": [ "840J" ], "explanation": "Q＝CΔT＝84×10＝840J。", "entities": [ "heat-capacity-specific-heat-and-conservation" ], "verified": true, "placeholder": false }, { "id": "q-ice-20g-melting-heat", "type": "input", "prompt": "0℃の氷20gをすべて0℃の水にするのに必要な熱量は何Jか。融解熱を1gあたり334Jとする。", "choices": null, "answer": "6680", "accept": [ "6680J" ], "explanation": "Q＝m×（融解熱）＝20×334＝6680J。", "entities": [ "internal-energy-and-latent-heat" ], "verified": true, "placeholder": false }, { "id": "q-ice-melting-constant-temp", "type": "choice", "prompt": "0℃の氷がすべて0℃の水になるまで熱を加え続けている間、温度はどう変化するか。", "choices": [ "加えた熱と逆向きに下がる", "急に100℃まで上がる", "状態変化が終わるまで0℃のまま変わらない", "熱を加えるとともに上がり続ける" ], "answer": 2, "accept": [], "explanation": "加えた熱（潜熱）は分子どうしの結びつきを振り切るために使われ、運動エネルギー（温度）は変化しない。状態変化が終わるまで0℃のまま変わらない。", "entities": [ "internal-energy-and-latent-heat" ], "verified": true, "placeholder": false }, { "id": "q-internal-energy-increases-with-state", "type": "choice", "prompt": "固体→液体→気体と状態が変わるとき、物質の内部エネルギーはどうなるか。", "choices": [ "増加する", "減少する", "変わらない", "0になる" ], "answer": 0, "accept": [], "explanation": "内部エネルギーは運動エネルギーと位置エネルギーの総和。熱運動が激しくなって状態が変わるほど、内部エネルギーは増加する。", "entities": [ "internal-energy-and-latent-heat" ], "verified": true, "placeholder": false }, { "id": "q-irreversible-change-example", "type": "choice", "prompt": "不可逆変化の例として適当なものはどれか。", "choices": [ "ばねを一定の力で伸ばす", "高温の物体と低温の物体を接触させて熱平衡に達する", "摩擦のない面で、静止していた物体を一定の力で押し続けて加速させる", "摩擦のない面を物体が等速で進む" ], "answer": 1, "accept": [], "explanation": "高温の物体と低温の物体を接触させて熱平衡に達する変化は、外から何もしなければ逆には進まない不可逆変化である。他の例は、摩擦や熱の発生がなければ理想的には逆向きにも進められる。", "entities": [ "heat-work-conversion-and-irreversibility" ], "verified": true, "placeholder": false }, { "id": "q-joule-drop-1kg-30m", "type": "input", "prompt": "質量1.0kgの物体を高さ30mから落として、その位置エネルギーがすべて熱に変わり、質量10gの水がそれを受け取って温度が上がったとすると、何K上がるか。水の比熱を4.2J/(g・K)、重力加速度を9.8m/s²とする。", "choices": null, "answer": "7", "accept": [ "7.0", "7K", "7.0K" ], "explanation": "位置エネルギー（仕事）：W＝mgh＝1.0×9.8×30＝294J。ΔT＝W÷(mc)＝294÷(10×4.2)＝294÷42＝7.0K。", "entities": [ "heat-work-conversion-and-irreversibility" ], "verified": true, "placeholder": false }, { "id": "q-specific-heat-smaller-rises-more", "type": "choice", "prompt": "比熱（比熱容量）が大きい物質と小さい物質に、同じ質量・同じ熱量を加えたとき、温度の上がり方について正しいものはどれか。", "choices": [ "質量が大きい方が大きく上がる", "比熱が小さい方が大きく上がる", "どちらも同じだけ上がる", "比熱が大きい方が大きく上がる" ], "answer": 1, "accept": [], "explanation": "ΔT＝Q÷(mc)なので、同じ熱量・質量なら比熱が小さいほど温度は大きく上がる。", "entities": [ "heat-capacity-specific-heat-and-conservation" ], "verified": true, "placeholder": false }, { "id": "q-temp-27c-to-kelvin", "type": "input", "prompt": "27℃は絶対温度で何Kか。", "choices": null, "answer": "300", "accept": [ "300K" ], "explanation": "T＝t＋273より、T＝27＋273＝300K。", "entities": [ "thermal-motion-and-absolute-temperature" ], "verified": true, "placeholder": false }, { "id": "q-temp-400k-to-celsius", "type": "input", "prompt": "絶対温度400Kは摂氏温度で何℃か。", "choices": null, "answer": "127", "accept": [ "127℃" ], "explanation": "t＝T−273より、t＝400−273＝127℃。", "entities": [ "thermal-motion-and-absolute-temperature" ], "verified": true, "placeholder": false }, { "id": "q-temp-neg173c-to-kelvin", "type": "input", "prompt": "−173℃は絶対温度で何Kか。", "choices": null, "answer": "100", "accept": [ "100K" ], "explanation": "T＝t＋273より、T＝−173＋273＝100K。", "entities": [ "thermal-motion-and-absolute-temperature" ], "verified": true, "placeholder": false }, { "id": "q-thermal-equilibrium-definition", "type": "choice", "prompt": "熱平衡について正しい説明はどれか。", "choices": [ "熱の移動がなくなり、2つの物体の温度が等しくなった状態", "高温の物体から低温の物体へ熱が移り続け、温度差はいつまでも縮まらない", "低温の物体から高温の物体へ熱が移った状態", "2つの物体の質量が等しくなった状態" ], "answer": 0, "accept": [], "explanation": "熱平衡は、熱の移動がなくなり、2つの物体の温度が等しくなった状態である。高温側から低温側へ熱が移る過程が続き、やがて温度がそろう。", "entities": [ "thermal-motion-and-absolute-temperature" ], "verified": true, "placeholder": false }, { "id": "q-water-200g-heating-heat", "type": "input", "prompt": "質量200gの水を20℃から80℃にするのに必要な熱量は何Jか。水の比熱を4.2J/(g・K)とする。", "choices": null, "answer": "50400", "accept": [ "50400J" ], "explanation": "Q＝mcΔT＝200×4.2×(80−20)＝50400J。", "entities": [ "heat-capacity-specific-heat-and-conservation" ], "verified": true, "placeholder": false }, { "id": "q-water-5g-vaporizing-heat", "type": "input", "prompt": "100℃の水5.0gをすべて100℃の水蒸気にするのに必要な熱量は何Jか。気化熱を1gあたり2260Jとする。", "choices": null, "answer": "11300", "accept": [ "11300J" ], "explanation": "Q＝m×（気化熱）＝5.0×2260＝11300J。", "entities": [ "internal-energy-and-latent-heat" ], "verified": true, "placeholder": false }, { "id": "q-work-420j-to-water-heat", "type": "input", "prompt": "仕事420Jをすべて熱に変え、質量100gの水の温度をすべて上げたとすると、水温は何K上がるか。水の比熱を4.2J/(g・K)とする。", "choices": null, "answer": "1", "accept": [ "1.0", "1K", "1.0K" ], "explanation": "ΔT＝W÷(mc)＝420÷(100×4.2)＝420÷420＝1.0K。", "entities": [ "heat-work-conversion-and-irreversibility" ], "verified": true, "placeholder": false }, { "id": "q-work-to-heat-not-reversible", "type": "choice", "prompt": "仕事と熱の変換について正しい説明はどれか。", "choices": [ "仕事と熱はどちらも完全に変換し合える", "仕事と熱は無関係である", "仕事はすべて熱に変えられるが、熱をすべて仕事に変えることは一般にできない", "熱はすべて仕事に変えられるが、仕事をすべて熱に変えることはできない" ], "answer": 2, "accept": [], "explanation": "力学的な仕事（整った運動）は衝突や摩擦で容易に熱（乱雑な運動）に変わるが、逆に熱をすべて仕事に変えるのは一般にできない。これが熱現象の不可逆性の一つの表れである。", "entities": [ "heat-work-conversion-and-irreversibility" ], "verified": true, "placeholder": false } ] }