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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、

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。

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  • 回答No.1
  • mikeyan
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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。

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質問者からのお礼

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

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