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妹が通ってる小学校のテストの問題が解けない

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妹が通ってる小学校のテストの問題が解けない

1以下、超絶まとめ!がお送りします 2010/09/30(木)21:44:52 ID: rNVc7KgX.net

理科な。文章題。

缶ジュースを冷蔵庫から
室温30℃の部屋に出した。缶ジュースの温度は4℃である。
この缶ジュースの温度が20度に達するまでの時間がより早いのは
次の二通りの操作をした場合のどちらか、なお部屋の湿度は50%であるとする。

1.結露し、缶ジュースの表面についた水滴を定期的にふきとる
2.水滴をふきとらない


※なお、水滴をふきとる際の熱移動は考えないとする

問題終わり。


要は、缶ジュースの表面に水滴がついてる場合と、ついていない場合
どっちが熱移動が効率的に行われるか?ってことなんだろうけど、わかんねええ




3以下、超絶まとめ!がお送りします 2010/09/30(木)22:02:51 ID: rNVc7KgX.net

やばい。物理学科に通ってるのに解けない。

これは難問だ。




4以下、超絶まとめ!がお送りします 2010/09/30(木)22:04:40 ID: ???.net

>>1
気温30℃で湿度50%なら、露天温度は-12℃。
4℃の缶ジュースでは結露しない。
よってどちらも同じ。




5以下、超絶まとめ!がお送りします 2010/09/30(木)22:06:59 ID: ???.net

>>4
馬鹿乙wwwwwwwwwww

露店温度は18度だろwwwwwww




6以下、超絶まとめ!がお送りします 2010/09/30(木)22:12:14 ID: ???.net

俺も18度になった。露天温度すら計算できないやつがいるのか




7以下、超絶まとめ!がお送りします 2010/09/30(木)22:12:56 ID: ???.net

気化熱の問題なんじゃないの?




10以下、超絶まとめ!がお送りします 2010/09/30(木)22:27:02 ID: ???.net

ビールなら説明できるのに 残念




11以下、超絶まとめ!がお送りします 2010/09/30(木)22:27:02 ID: ???.net

これは難しすぎる。。解けない。。




12以下、超絶まとめ!がお送りします 2010/09/30(木)22:45:54 ID: 2d0DvoZd.net

なにがむずいかわからん・・・
だれか説明して




13以下、超絶まとめ!がお送りします 2010/09/30(木)22:51:51 ID: RKlc9hFT.net

缶壁において
「結露で水滴がついている状態」

「結露がついてない状態(室内の空気に触れている状態)」
どちらの状態のときに、早く熱が奪われるか?

と解釈すると水と空気、どちらが熱を奪うか、と。

で、結露ができて、そのまま放置しておくと、
熱のグラフが連続的になだらかに変化していくと想像できる。

が、しかし、結露をふきとるという人間的操作を行うと、
熱グラフが、とにかく急激に動くと想像される。

ここまで考えてみた。間違いがあれば指摘たのみます。




16以下、超絶まとめ!がお送りします 2010/09/30(木)23:15:59 ID: ???.net

これ、どこまでの精度で解けばいいんだ?
熱分布を一様と仮定するまでは題意よりでいいけど、結露は一瞬で出来るのか? 拭き取りは一瞬で缶に影響ないんだろうけど




14以下、超絶まとめ!がお送りします 2010/09/30(木)22:57:45 ID: RKlc9hFT.net

あれ?

お風呂は、かきまぜたほうが早く温まるんだっけ?
それとも、そのまま放置してたほうが、早く温まるんだったけ?





17以下、超絶まとめ!がお送りします 2010/09/30(木)23:16:09 ID: 2d0DvoZd.net

>>14なにをもってあったまるとするかによるけど
温め方(どこを熱するか)で対流のしかたも変わるから一慨にいえないけど、湯船の真ん中まであったまるのをあったまったとするならかき混ぜるのがはやい
で、表面が高温になるor全熱量のが大きくなることをもってあったまるというなら混ぜないほうがはやいんじゃね

「拭く際の熱移動を考えないものとする」
ってのがあるから難しいっていってるの?
どう考えても拭いたほうがはやいだろ




22以下、超絶まとめ!がお送りします 2010/10/01(金)00:06:14 ID: XOGL6KZo.net

>>17

サンクス!思い出しました。そうでした。

うむー。
俺は答えは「2」だと考えてしまう。

>>16さんが言うように、精度の問題があるけど、
ちょっと言い方変えると
「そのままにしてたら結露ができる。でも、
人間が結露をふくということは、たえず空気にさらす、
と言う意味」と解釈。

で、たとえを出すけど、水の入ったコップに氷を浮かべると、
上側(空気)と下側(水)とでは、下側のほうが早く氷が溶ける
でしょ?
ということは、なんていうか・・・
空気は水よりも熱を与えない、と。

だから缶をしょちゅうふいてたほうが(空気にふれさせておき、かつ
ふくときの摩擦は考えない)温まりにくい。

よって、早く温まるのは、そのままにしているほう。答え2。

ここまで考えた。間違ってたらよろしく。





15以下、超絶まとめ!がお送りします 2010/09/30(木)23:15:02 ID: ???.net

俺は高校程度の知識しかないけど、
直感的には1の方が速く温度が上がりそうだな。
結露で供給された水を除いたら、除かなかったときより
結露がたくさんできそう。平衡移動のアナロジーで。

それに、缶の表面に、外気と缶の中間の温度の膜ができる2は
熱伝導が悪くなるかもしれない。

一方、表面に水滴が着いている2の方が
水滴が種結晶の役になって、結露がひどくなるかもしれないし、
金属と空気の間より、水滴と空気の間の方が
物質のやりとりがある分だけ熱のやりとりがしやすいかも。




20以下、超絶まとめ!がお送りします 2010/09/30(木)23:43:45 ID: 2d0DvoZd.net

>>15
2で水滴が種結晶的なはたらきをするにしても、たぶん操作1のほうが総結露量は多いだろ(容器の表面温度<水滴の空気に接する部分の温度)
まあ実験でもしてみりゃいいんだけど・・・

結露拭かないってのは容器表面と空気の間に水の層ができてるようなもんだからあたたまりにくい
しかも空気より冷たい水を拭き取って、空気にふれさせる作業を定期的にしている訳だし




18以下、超絶まとめ!がお送りします 2010/09/30(木)23:20:03 ID: ???.net

気化熱も考慮しろよ




23以下、超絶まとめ!がお送りします 2010/10/01(金)00:12:17 ID: ???.net

水滴を拭いていくと凝縮潜熱のみが缶表面に常に与え続けられるから早く暖まる。
水滴を拭き取らなければ、水滴の蒸発潜熱が奪われるから暖まりにくくなる。




25以下、超絶まとめ!がお送りします 2010/10/01(金)00:34:43 ID: bESCn/np.net

まずさ、熱を与えるのは水滴じゃなくて空気なんだってことをよく考えてくれよ
気化熱はマクロにみたら関係ないよ




30以下、超絶まとめ!がお送りします 2010/10/01(金)00:54:58 ID: ???.net

なあ、みんな分かっててスルーしてるんだろうがこれって要求されてる解答は

「水の膜(結露)は金属(缶)より熱を伝えにくい。
 よって結露を拭き取る方が早い」

なのか?




46以下、超絶まとめ!がお送りします 2010/10/02(土)15:18:32 ID: paWPOgAm.net

これは小学校の問題だぞ
>>30こいつの言ってることが答えだ!!




129以下、超絶まとめ!がお送りします 2011/06/09(木)07:41:34.07 ID: ???.net

>>30で答え出てる




133以下、超絶まとめ!がお送りします 2011/07/01(金)18:13:03.20 ID: AIwS89p0.net

>>129
違うと思うぞ 小学校の教科書なら 気化熱とかならうから
これは物質の3態の問題じゃね?

1) 結露による熱
2) 結露による熱 − 水滴の気化熱

よって 1) > 2)




33以下、超絶まとめ!がお送りします 2010/10/01(金)01:26:16 ID: ???.net

露点温度までは結露による気化熱(というか液化熱)で暖まる方が支配的だと思う。
350mlの水を16℃暖めるには24kJほどの熱量が要るが、
気体の水が10gほど液化すれば、液化熱だけで賄える熱量だ。




34以下、超絶まとめ!がお送りします 2010/10/01(金)01:26:51 ID: ???.net

液化熱ってw




35以下、超絶まとめ!がお送りします 2010/10/01(金)05:26:51 ID: ???.net

解けにゃい。




39以下、超絶まとめ!がお送りします 2010/10/01(金)21:11:24 ID: ???.net

東大生だけど解けない。
所詮与えられた問題を解く能力しか俺にはないんだなと痛感させられる;;




41以下、超絶まとめ!がお送りします 2010/10/01(金)22:02:50 ID: ???.net

てか、小学校のテストなのか?




42以下、超絶まとめ!がお送りします 2010/10/01(金)22:50:26 ID: WVSG8c0T.net

露点温度が求められないと、解けない。
まぁ、小 学生には無理でしょう。




43以下、超絶まとめ!がお送りします 2010/10/01(金)23:10:38 ID: WVSG8c0T.net

露点温度の18℃までは、どっちもどっち。
一方は結露が乾くまで、18℃以上にならない。




44以下、超絶まとめ!がお送りします 2010/10/02(土)00:00:54 ID: +w6K+unQ.net

どんだけ難しいんだこれ




47以下、超絶まとめ!がお送りします 2010/10/02(土)17:50:18 ID: ???.net

無理。解けない。




48以下、超絶まとめ!がお送りします 2010/10/02(土)18:39:39 ID: ???.net

余裕でふき取った方が早い

缶│露│外気
4℃ x 30℃

30℃≧x≧4℃


また
ふき取るときの布の温度、摩擦を加味すれば
常に浮上するほんのわずかな水滴をふき取りまくってるだけで30℃になるのは早い




51以下、超絶まとめ!がお送りします 2010/10/02(土)18:51:29 ID: ???.net

>>48
すげえ。




53以下、超絶まとめ!がお送りします 2010/10/02(土)21:52:17 ID: 33eJVRd9.net

>>48

ということは、空気のほうが熱効率が高いってことか。。

うーん。熱容量は
水(液体)>空気
なんだが・・・。




145以下、超絶まとめ!がお送りします 2011/08/25(木)01:20:56.53 ID: ???.net

>>53
空気とか水とかいうより流体ね。
結露して留まっている水は流体ではない。




55以下、超絶まとめ!がお送りします 2010/10/02(土)22:55:51 ID: ???.net

>>48

×30℃≧x≧4℃
○18℃≧x≧4℃




82以下、超絶まとめ!がお送りします 2010/11/25(木)23:29:21 ID: ???.net

>>48
温度だけを考慮しても答えにならないはず。
80度のサウナと50度の風呂は後者の方が圧倒的に熱く感じる。これは50度の風呂の方が早く体が温まるから。

どちらの状況でより早く缶に熱が伝わるかってことだから、
>>80が言っている 気化熱による冷却を考慮しなくていい点と 水の膜による熱伝導率の低下 が正しい説明のように思う。

でも水の膜でなぜ伝導率が低下するのかちゃんと説明しないと解答にならない、、、
金属のほうが伝導率高そうだし、水の膜があると 空気→水→缶 と二段階で伝導させなきゃいけないから伝導率下がりそうだけどちゃんと説明できない

これは物理板のレベルが低いのか、この問題が難問なのか、どっちなんだ!!問題の答えよりそっちが気になる。




49以下、超絶まとめ!がお送りします 2010/10/02(土)18:41:17 ID: ???.net

ちなみにペットボトルの場合は逆な。




54以下、超絶まとめ!がお送りします 2010/10/02(土)22:02:36 ID: +w6K+unQ.net

熱容量なんてどうでもいい件




57以下、超絶まとめ!がお送りします 2010/10/04(月)20:19:42 ID: ???.net

正解は1。

ふき取る場合に熱移動がないという前提でも、
缶の側面では壁を挟んで低温の液体と室温(空気中)の水分との熱交換が行われるので、
ふき取る=交換が加速されることになる。

缶内から見ればじゃんじゃん30度のシャワーをぶっ掛けられてるのとかわらん。




59以下、超絶まとめ!がお送りします 2010/10/05(火)12:28:57 ID: NtCNd+N7.net

実験したら拭き取る方が早かったよww
理由はわからんが......乙
付いた水滴が蒸発するのに熱を奪ってる分、
ジュースの温度が上がりにくいのかな?
スマソ....わからん(´д`)ハァ〜




66以下、超絶まとめ!がお送りします 2010/10/07(木)10:12:50 ID: MzBJSCJO.net

こうみると、実験にはセンスのよい着眼点が必要だと改めて気づかされるな

>>59 みたいに仮説を持たずに実験しても何も気づかないw

いくら今まで発見された多くの公式という武器を持ってても
着眼点がずれてれば、遠回りかただの道草になっちゃうしね

そう考えるとNASAみたいに力技で未知のものを発見しようとする人より
理論で予想する人の方がcoolな感じがするな。不思議。




60以下、超絶まとめ!がお送りします 2010/10/05(火)14:11:57 ID: ???.net

小 学生の理香なら実験して結果出して「そういうもの」で憶えて終わりでしょ




61以下、超絶まとめ!がお送りします 2010/10/05(火)21:13:56 ID: ???.net

バカな奴ってのは小 学生のときからバカだったんだな。




65以下、超絶まとめ!がお送りします 2010/10/07(木)06:14:13 ID: ???.net

つまるところ、この問題を出題した目的は、物理(科学)においては実験が大切だということを教えることだと思う。




引用元:http://ai.2ch.sc/test/read.cgi/sci/1285850692/


記事を読んでいただきありがとうございます。よろしければコメントもお願いしますm(_ _)m

9999: 以下、超絶まとめ!でお勧め記事をお送りします 20XX/XX/XX(日)00:00:00.000 ID: CHOUZETSU.MATOME

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