センター2015物理基礎第1問 問2「熱効率」

1B-2

物理が苦手な文子
熱効率の問題って、何かよく分からないのよね。

物理が得意な秀樹
熱機関って、身近なものではエンジンのことなんだけど、そのエンジンの仕組みを説明するにしては抽象的すぎるんだよね。

物理が苦手な文子
そうなのよ。イメージしにくいのよ。

物理が得意な秀樹
良くこんな図を描くんだよね。

1B-2-1

物理が苦手な文子
見たことあるわ。

物理が得意な秀樹
このイメージができれば、大丈夫だよ。「高温の物体」っていのがガソリンを燃焼させるイメージね。そこから得た熱量Q_1のうち、車を動かすのに使われるのがWということだ。だから、熱効率は次のように表せるんだ。

1B-2-4

物理が苦手な文子
「ガソリンを燃やしたエネルギーのうち、車を動かすのに使われた分」っていう感じね。

物理が得意な秀樹
そういうことだ。

物理が苦手な文子
「低温の物体に放出した熱量Q_2って何?

物理が得意な秀樹
図から判断すると、「車を動かすのに使われなかった分」っていうことなんだよね。イメージとしては、あんまり「低温の物体」っていう言葉にこだわらない方が良いんじゃないかな。あくまでも図の通りQ_2Wにならなかった分だよ。なので、この式が成り立つよね。

1B-2-2

物理が苦手な文子
そうね。図を見ると良く分かるわ。

物理が得意な秀樹
この式とさっきの熱効率の式からWを消去すると、

1B-2-3

物理が苦手な文子
そういうことね。答えは⑤ね。

タイトルとURLをコピーしました