• ベストアンサー
  • 困ってます

教えてください><

(1)100V用600Wのニクロム線がある。このニクロム線の長さをもとの1/2に切断して使用するとき、ニクロム線の消費電力は何ワットか。 答え 200W (2)20度の水2kgの温度を90度まで上昇させたい。500Wの電熱器を使用すると何分かかるか。ただし、1kgの水の温度上昇させるのに4.2Jが必要であり、電熱器の発生熱量の80%が、有効に水に供給されるものとする。 答え 24.5分 何度か計算したのですが(1)は300W、(2)は15.68分にしかなりません。 どなたか解き方を教えてください。

共感・応援の気持ちを伝えよう!

  • 回答数2
  • 閲覧数150
  • ありがとう数2

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • 回答No.1

(1) 元のニクロム線の抵抗がRだとすると P=E^2/R R=E^2/P=10000/600=100/6[Ω] 半分にした抵抗値Rは100/12なので上式より P=E^2/R=10000*12/100=1200[W] となる (2) 必要な熱量は2*(90-20)*4.2=588[KJ] 電熱器の発する熱量は1秒間あたり0.5*0.8=0.4[KJ] 必要な時間は588/0.4=1470[秒]=24.5[分] となる

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

質問者からのお礼

返信ありがとうございました。 (1)は理解出来ました。 (2)の熱量は1秒あたりというところの0.5がどこの0.5か今一分からないのですが…

関連するQ&A

  • どちらの500かわかりません・・・

    500Wの電気ポットに、20度の水0.5リットルを入れて温める。発生する熱のうち70パーセントが水に与えられるものとして、水が沸騰するまでに何分かかるか。ただし、1Wの電力は、1秒間に0.24calの熱量を発生するものとする。 という問題がありました。 中学生以来物理はしておらず、独学で勉強しています。公式があれば、わかる問題だと思うのですが、 教科書もなく、答えにも載っておらずわかりません。 答えには、 500グラムの水の温度を20度から100度まで上昇させるのだから、沸騰するまでにt(s)かかったとすると 500×(100-20)=0.7×0.24×500×t で出る、とありました。 どちらの500が500Wで、どちらが0.5リットルの500なのかわかりません・・・それともどちらも同じ500なのでしょうか???教えてください(>-<)

  • 600Wのニクロム線を短くすると?

    焙煎機の400~500Wヒーターのニクロム線が切れました。 600Wのニクロム線しか売っていなかったので、使ってみたのですが熱量が強すぎてだめでした。 そこで、それを1/3ほど切ったら400~500Wぐらいの初めに使っていたようなヒーターになるでしょうか? よろしくお願いいたします。

  • (中)2の理科の電力・熱量について・・・

    ・100V-400Wの電熱器を、100Vの電源に繋ぎ、ビーカーに入れた500gの水を加熱した。 ・電熱器に流れる電流は4A。 ・電熱器の電気抵抗は25Ω。 ・5分間電流を流したところ、水の温度は38度上昇した。このとき水が得た熱量は19000cal。 5分間に電熱器から発生した熱量のうち、水に与えられた熱量は何%か。 小数第1位を四捨五入して答えよ。 という問題なんですが、コレの解き方がわかりません><; 答えが67%になるんんですが、どうすればそうなるのかがわかりません・・・ 明日がテストなので、ぜひお願いします!!

その他の回答 (1)

  • 回答No.2

仕事量W[J](この場合は熱量)は W=P×t=仕事[W]×時間[秒]で表される 500Wの電熱器が1秒に発する仕事量は500J=0.5KJ これが水に与える熱効率が80%なので0.5×80/100=0.4KJとなる この秒あたりの熱量で必要な熱量を割れば必要な秒数が出るわけです

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

質問者からのお礼

返信ありがとうございます。 500Wを0.5kWに直したのですね。 わかりました。

関連するQ&A

  • 物理の問題

    物理の問題で、 500Wの電熱器を使用して、20℃の水2Lを沸騰させるため、一様に加熱した。 沸騰までには、何分かかるか。ただし、発生する熱量の20%は外部に逃げるものとして計算せよ。 という問題で、 「発生する熱量の20%は外部に逃げる」というのは、どのように使用したらいいのですか? また、計算方法は 水の比熱が4,2J/g・kで、水が2L=2kg=2000gだから 4.2×2000=8400J/k 水が20℃から100℃になって沸騰するから 温度は80℃上がる だから、8400J/k×80k=8400J 500w=500J/s だから沸騰までにかかる時間をa秒とすると500aJ 以上から8400=500a a=16,8s やってみたらこのような計算になってしまったのですが 違う気がします。 回答がないのでわからなくて困ってます。 拙い文章ではありますが教えて頂けると幸いです。 よろしくお願いします。

  • この問題を解いてほしいのです とけますかな?

    この問題を解いてほしいのです とけますかな? この電熱器でビーカー内の20℃,1kgの水を90℃にするのに何分かかるか。 ただし、電熱器の発熱量が、80%有効に水に供給されるものとする。なお水1gを1℃上昇させるのに必要な熱量は4.19J(ジュール)とする この問題が解けないので解ける人かいとうお願いします できればときかたもおねがいします

  • 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℃ 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?

  • 電熱線の発熱

    理科の実験で、電熱線から発生する熱量を水の上昇温度で調べたんですけど、 計算で求めた値より小さくなったんですよ。何故でしょうか??

  • 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。

  • 温度上昇時間

    1000Wの電熱器で以下の2つの物体をそれぞれ加熱し、温度を20℃から80℃まであげるとするこのために必要な時間は何秒か? 電熱器の熱はすべての物体に使われたとする。  鉄 m=1kg    水 m=1kg (1) 鉄 (比熱 0.448J/gK)  (2) 水 (比熱 4.19 J/gK) 答えやりかた教えてください

  • 電力による温度上昇の計算について

    300Lの水を2時間30分で20度から40度に上昇させるのに要する電熱器の電力容量(kw)を求めよ。 ただし、装置の効率を80%とする。 という問題なのですが、解き方教えてください。 一応、自分でも解いてみたのですが、この計算方法が合っているかわからないので確認お願いします。 まず質量(g)*温度変化(度)=熱量(cal)という関係を使いました。 ここで、質量は300L=300000g 温度は20度から40度に上昇するということですので、温度変化は20度 という条件のもとで、計算しました。 その結果、6000000calという結果が得られました。 また、1calは約4.2Jということから、6000000calに4.2をかけて、 2.52*10^7Jという結果が得られました。 一方、単位の関係は、w・s=J、w=J/sという関係がありますので、 この関係を利用することにしました。 この問題ではwを求めたいので、 求めたいwを未知数として、Xと定めることにしました。 また、2時間30分でということなので、これを秒に変換すると、9000sということになりました。 そして、w=J/sの関係を利用して、 X[W]*9000[s]=2.52*10^7[J] という方程式を立てました。 これを求めた結果X=2800W=2.8kwだということが分かりました。 この結果は装置の効率が100%の時の能力なので、題意より80%にしなければならないので、 100%の場合は、このくらいのエネルギーが必要なんだから、同じ300Lの水の温度を上昇させるには、もっとエネルギーが必要だろうと思いました。 そこで、失われた20%分のエネルギーを求めました。 2800wに0.2をかけたところ、560wとでました。 そして、560W+2800Wで約、3.4Kwという結果になったのですが、これは合っているのでしょうか? 解答を見ると、3.5kwとなっているのですが、これって誤差の範囲でしょうか? 求めるときに、四捨五入をしたので、それによって少し値が違っただけでしょうか?

  • 熱量の問題です。

    物理の問題をお願いいたします。解き方もよろしくお願いします。 (問題) 質量500gの水中にニクロム線を浸し、これに5.0Aの電流を5秒流した。 1)ニクロム線の抵抗率は1.1×10^-6[Ω*m]、断面積は4.0×10^-7[m^2]、長さは4mである。抵抗値はどれだけか。 2)ニクロム線から発生する熱量はいくらか 3)発生する熱の80%が水の加熱に使われたとすると、水の温度はどれだけ上昇するか 1)の問題は解けました。残りをどうかよろしくお願いします。

  • 発熱量

    容器A、Bにそれぞれ100g水をいれて抵抗が4Ωの電熱線R1と8Ωの電熱線R2とで直列回路を作り電流を流すと電流系Aは1.5Aを示した。 という問題を昨日塾で解いたのです。この問題の問3で 電流を流したところAの水温は3.2度上昇した。 このとき容器Aの水が得た熱量は何Calですか? という問題があったのですが、 答えが、3.2×100で320Calなのです。 何で答えがこうなるのかさっぱり分かりません。 教えてください・・・お願いします!

  • 中学2年生 W(ワット)などについての問題です。

    問題については以下をご覧ください↓ 〈問題〉 発泡ポリスチレンのカップに100gの水を入れ、電熱線に5分間電流を流したところ、水温は、5.6℃上昇した。このとき、電流計は1.5A、電圧計は6.0Vを示していた。 問、この実験で、電熱線に加える電圧を2倍にし、5分間電流を流すと、水温上昇は何倍になると考えられるか。 答えは4倍だとわかっているのですが理解できません>< もともとの電熱線が消費した電力は9Wで、このとき、電熱線が消費した熱量は2700Jです。 詳しい説明宜しくお願いしますm(__)m