中学理科，電熱線の発熱についての問題です。

質問

「６Ｖ-18Ｗ」と表示された電熱線がある。
ビーカーに入れた水に入れ，電圧を６Ｖにして電流を５分間流したところ，水温が13℃上がった。
電圧を12Ｖに変えて３分間電流を流すと，水の温度は何度上昇するか。

お分かりになる方，どうぞよろしくお願い致します。

回答No.2

maskoto · ベストアンサー

電力＝電圧×電流だから
18(W)＝6(Ｖ)×電流
→電流＝3(A)
オームの法則から、電熱線の抵抗値は
抵抗＝6(Ｖ)/3(A)＝2(Ω)
→この電熱線に12ボルトの電圧をかけると
オームの法則から
電流＝12(Ｖ)/2(Ω)＝6(A)
の電流が流れることになるので、
このときの電力は
電力＝12(Ｖ)×6(A)＝72(W)
ところで、1(W)とは1秒間に発生する熱エネルギーが1(ジュール)と言う事だから
18ワットで5分(300秒)間通電した時、発生する熱は、18(W)×300(秒)＝5400(J)
72ワットで3分(180秒)間通電した時、発生する熱は72(W)×180(秒)＝129600(J)
5400Jで13℃水温が上がり
129600JではY℃水温が上がるとすると
5400:13＝129600:Y
↔5400Y＝13×129600
↔Y＝13×129600÷5400
あとはこの計算を行うだけとなります

お礼

早速のご回答，感謝いたします。 大変勉強になりました！ どうもありがとうございましたm(__)m

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回答No.1

ohkawa3

電圧を2倍にすれば、消費電力は4倍（2の二乗）
通電時間が3/5なので、
水を加熱するエネルギーの量は、6Vの場合に比べて4×3/5＝2.4倍ということです。

あとは説明しなくても、ご自身で回答できますね。

お礼

早速のご回答，感謝いたします。 大変勉強になりました！ どうもありがとうございましたm(__)m

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