中2理科 図１のような装置で、５０gの水に１０vの電圧を加えたところ、

質問

中2理科　図１のような装置で、５０gの水に１０vの電圧を加えたところ、2Aの電流が流れた。このときの温度変化は図２のようになった。この問題を分かりやすく解説してください。

1：この電熱線の消費電力はいくらか。（答：20w）

2：この状態で6分間電流を流すと、水は何℃上昇すると考えられるか。グラフから考えよ。また、水が受け取った熱量は何calか。（答：36℃　熱量1800cal）

3：この電熱線に5vの電圧をかけたとき消費される電力はいくらか。（答：5w）

4：上記3のとき、6分間電流を流すと水の温度は何℃上昇するか。（答：9℃）

5：別の電熱線に変えて電圧10vを加えたら、3Aの電流が流れた。この電熱線の20秒間の発熱量（J）を答えなさい。

回答No.1

mikeyan

１　10Vの電圧で2Aの電流で、消費電力は電流×電圧なので　10V*2A=20Wです。
２　グラフからｙ＝6*x （y：上昇温度、x：時間(分)）ですから 6分では36℃の温度上昇になります。
　　水が受け取った熱量は 水の重さ×上昇温度ですから、36℃×50g=1800cal です。
３　電圧が5Vになると 電流は1Aになりますから（抵抗は不変） 5V*1A = 5Wです。
４　１と３の答えを比較すると消費電力は1/4になっているので、温度上昇も1/4になります。
　　したがって　36℃/４＝9℃になります。
５　10Vで3Aですから、消費電力は30Wになります。20秒間の発熱量は30W×20秒= 600J となります。

発熱量（J）は 消費電力（W）×時間（秒）です。
発熱量（cal）も発熱量ですが、1calは1gの水を1℃温度上昇させるのに必要な発熱量を示します。

お礼

早速の回答ありがとうございます。とても分かりやすくて分からなかったので良かったですｗ