質問: 中学の理科ですが... 水150グラム入れた容器aと水150グラムと金属球150グラム入れた容器bを用意し、容器aには4ωの電熱線を、容器bには抵抗のわからない電熱線をつけた。これらの電熱線を電流計、電圧計、スイッチ、電源装置を直列につなぎます。(電圧計は2つの電熱線をはさむようにつけられます)電圧は15v、電量は2.5aです。電熱線で発熱した熱はすべて水や金属球の温度上昇に使われるものとして。 電流を流した時間 1ー2ー3ー4 ー5分 容器aの水の温度上昇2.4ー4.8ー7.2ー9.6ー12°C 容器bの水の温度上昇1ー2ー3ー4ー5°C (1)容器bに取り付けた電熱線の抵抗は? 抵抗全体は15÷2.5=6 6-4=2ωだと思います。 (2)容器aの水が5分間に得た熱量は何cal? 1グラムの水を1度上昇するのに必要なのが1calと考えると、12-2.4=9.6 9.6×150=144calと考えましたが、他の考え方はあるのであるのでしょうか?中学レベルで。 (3)金属球の温度を1度上昇させるのに必要な熱量は、同じ質量の水を1度上昇させるのに必要な熱量の何倍ですか? (4)容器bから水を60グラム取り除き、他の条件は変えずに電量を流すと、容器bの水の温度は5分間に何°C上昇しますか? (3)(4)はどのように考えたらいいのでしょうか?
回答: (2) おっけーです。 (3) あなたの出した750calは水の温度上昇に使われた熱量です。 (水の温度上昇の熱量)+(金属の温度上昇の熱量)=(bに与えられた熱量)=(bに取り付けられた電熱線による発熱量) なのです。 aが4ω、5分間で得た熱量がわかってるので、bの2ω、5分間での熱量は計算できますよね? これで金属に与えられた熱量が求められます。 (4) (金属150gを1°Cあげるのに必要な熱量)+(水90gを1°Cあげるのに必要な熱量)=(全体が1°Cあがる熱量) です。 今の考えでは(3)の間違いを訂正した上でも間違ってるみたいなので、もう一度考えてみてね。