身のまわりの物質の問題
ビーカーに入れた固体のロウを加熱してすべてとかし、液体にした。このときの液体のロウの体積は であった。その後、ビーカーを室温で放置したところ、ロウはすべて固体になった。
液体のロウの密度を 、固体のロウの密度を とし、ロウが状態変化しても質量は変わらないものとする。ロウが液体から固体になったとき、体積は何 減りましたか。
この問題で使うもの
- 状態変化と質量・体積(説明と入口の問題)
- 密度の計算(説明と入口の問題)
この問題を解けるようになるまで(5 技能)
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ヒント
行き詰まったら、上から順に 1 つずつ開いてください。
ヒント 1
状態変化しても質量は変わらないことを使おう。まず液体のロウの質量を求める。
ヒント 2
質量 密度 体積、体積 質量 密度 である。
ヒント 3
ロウの質量は である。固体の密度を使って固体の体積を求めよう。
答えと解説
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解説を読む
まず、ロウの質量を求める。質量 密度 体積 なので、液体のロウの質量は
である。
状態変化では、物質をつくる粒子の数は変わらず、粒子の間隔や並び方だけが変わるので、質量は変わらない。したがって、固体になったロウの質量も である。
体積 質量 密度 なので、固体のロウの体積は
である。
よって、減った体積は
である。ロウは液体から固体になると粒子の間隔がせまくなり、体積が小さくなる。
別解
質量 = 密度 × 体積 より、ロウの質量は 。質量は状態変化で変わらないので、固体のときの体積は 。減った体積は 。検算: で一致する。