中学の理科ですが…

質問

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℃
容器Bの水の温度上昇１ー２ー３ー４ー５℃

(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℃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No.2

pocopeco · ベストアンサー

(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℃あげるのに必要な熱量)+(水90gを１℃あげるのに必要な熱量)=（全体が1℃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。

お礼

なるほど、ありがとうございました！(3)が１/５倍(4)が７．５℃になりました。ありがとうございました！

回答No.1

pocopeco

(2)ですが、5分間で上昇した温度は12℃ですよね？なぜ2.4ひいてしまったのでしょう？それでは4分間の熱量になりませんか？

(3) Bに与えた熱量は計算できますよね？
そのうち、金属の温度上昇に使われた熱量は？
金属と同じ質量の水を同じ温度まであげるのに必要な熱量は？これは、ここでは、金属と水の質量が同じなので、Bに与えた熱量の水の温度上昇に使われた熱量と同じです。

(4)　(3)ができた上で、もう一度考えてみてください。
水90グラムと、金属150グラムを１℃あげるために必要な熱量は？

補足

アドバイスありがとうがざいます！(2)はミスでした、1800calです。(3)はBの熱量は５×150＝750calでしょうか？すると金属球を１℃上昇するのに必要な熱量は750÷5＝１５０cal ?でも水150を１℃上昇するのに必要な熱量も150calですよね？すると1倍になりますが…
(4)は750÷90＝8.333333と考えましたが、どうでしょう？