- ベストアンサー
電力とジュール熱についてお願いいたします。
ニクロム線に電流を流すと、熱が発生する性質を使ったものです。 ニクロム線を200mlの水が入った容器の中にいれ、 ３A 2.8Vの電流を５分間流し１分ごとに温度を測るという実験です。 最初の水温 22.0℃ 1分後 22.6℃ 2分後 23.2℃ 3分後 23.7℃ 4分後 24.5℃ 5分後 24.7℃ という結果になりました。 この結果について、 1.時間と水温の上昇の関係のグラフはほぼ比例になりますよね？ 2.水に入った熱エネルギーの求め方とは？ 比熱は、1cal/gK 3.1calのエネルギーは4.19Jに相当するので、Q(熱）は何Jか？ 4.横軸に電力縦軸にQ（J）をとってグラフにするとどうなるのでしょうか？ 5.4のグラフに縦軸に電力（W)×300sの値を書き込む。 6.熱エネルギーと電気エネルギーについて考さつです 電力：ｐ＝VI W=V・A ＝J/S 電力量：W=Pt（J) よろしくお願いいたします。
- glandslam
- お礼率37% (34/91)
- 物理学
- 回答数2
- ありがとう数1
- みんなの回答 （2）
- 専門家の回答
質問者が選んだベストアンサー
１．比例になると思うのならその理由を、ならないと思うのならそれはそれで理由を考えてみるといいです。 ２．[cal]の定義、或いは比熱の定義はご存じですか。ご存じないなら、調べましょう。 ４．質問の意味がよく分からない(この文脈で、「電力」というのは違うと思う)のですが、どうなるのかは、グラフを書けばわかるでしょう。 ６．考察は自分でするものです。 他人が書いた考えを記述したところで、これは他説の紹介以上にはなりえません。 以上をふまえて、質問があるのなら、できるだけ分からない点を整理して、何を聴きたいのか示してくれないと、答えようもないです。
その他の回答 (1)
- matagalpa
- ベストアンサー率11% (1/9)
実験のレポートくらい自分で調べてみようや！ 図書館に行ったら、物理実験とかいう参考書はいっぱいあると思うし。
関連するQ&A
- 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？
- ベストアンサー
- 物理学
- ジュール熱の測定について・・・
水熱量計に水を入れて、加熱時間と水温の（X,Y）グラフを書きました。そこから、熱量Qを求めました。 このQを電圧Vと電流Iの積に２点の時間ΔTかけたジュール熱VIΔTと比較するため Q－VIΔT/VIΔTを求めました。この比較を二回行ったところQ＞VIΔT Q＜VIΔTとなりました。このQとVIΔTの関係が一致しない理由は、なんでしょうか？
- 締切済み
- 物理学
- 電力について
細かいことなのですが、電力P＝電圧E×電流Iで簡単に計算することができるが、この式はどのようにして導引できるのでしょうか？ この式の導き方を教えてください。 やはりジュールの法則が発見されて（これは実験から導かれているのでしょうか・・・・）から、電力というものが生まれたのでしょうか。 ジュールの法則から、電力という式が導引できるとなると、よく言われるような電気エネルギーが熱エネルギーに変換されたという説明はおかしくなるのではないでしょうか。というのは、熱エネルギーの計算式から、電気エネルギーの計算式を定義しているので当然そうなるに決まっている。 ジュールの法則と電力の計算式が別々に導かれて、このため式を変換することで同じになることで、電気エネルギーが熱エネルギーに変換されたという証明になるのではないか思います。 わかりづらい説明ですみませんが、いかがでしょうか。質問は電力の式の導き方です。
- ベストアンサー
- 物理学
- なぜ夜間電力を使うとエコロジーになるのか？
発電所の出力は急に変えられないから、夜間電力を使うとエコロジーになると聞きました。 発電した電力を使わないで無駄になってしまうエネルギーはどういう経路で熱エネルギーに変わってしまうのでしょうか？ 例えば、水力発電所で発電した電力を利用しない場合です。 水の位置エネルギー→水の運動エネルギー→ 落下した水の水温が落下する前の水温より高くなる （熱エネルギー？） となるのかな～と思いました。 だれも電力を使ってないと、 発電機を回すのに力がより必要になって 水が水車に激しくぶつかって 結果落下した後の水温が負荷がない場合より高く なるのかなって思ったんです。 実際はどうなんでしょうか？物理、電気の知識のない 私に分かるように教えて下さい。
- ベストアンサー
- 物理学
- 消費電力量のＪ（ジュール）換算について教えて下さい。
消費電力量のＪ（ジュール）換算について教えて下さい。 既存の換算係数は１ＣＡＬ＝１/８６０Ｗ，１ＣＡＬ＝４．１８６８Ｊ、であり、そうすると１ＫＷＨ＝３．６ＭJとなりますが、財団法人省エネルギーセンター等の官公の換算係数は、１ＫＷＨ＝９．９７MＪとなっています。すみません、混乱しているのか、訳がわかりません、お教え下さい。 数学的には、１ＫＷＨ＝３．６ＭJが正解と思いますが、財団法人省エネルギーセンター等の官公の換算係数の、１ＫＷＨ＝９．９７MＪは一体なんなのでしょうか？官公庁の省エネ数値には必ずこの数値が使われているようです、別の意味（使い方）があるのでしょうか？
- ベストアンサー
- 物理学
- ジュール熱による金属温度上昇について
抵抗40μΩのステンレスに17,500Aの電流を1秒間流した場合に、ジュール熱（I×I×r）は12,000Ｊとなりますが、この場合にステンレス自体は何度上昇するのでしょうか。空気中の熱放散等が考えられるため、周囲温度は20℃とします。 インターネット等で調べた結果、熱伝導率の単位からＪ（Ｗ・Ｓ）を導くと物質の熱伝導率から上昇温度を算出できると考えましたが、フーリエの法則を確認してみると内容は理解できるのですが、上昇温度（℃）を算出できるのかわかりませんでした。 上記条件の場合にステンレスが何度上昇するのか、参考にできるURLや、算出方法をご存知の方 ご教示ください。 回路は下図のとおりとなります。 ステンレス製の送電線や鉄塔（導電率が悪いのでステンレスはありえませんが）に落雷し、雷電流が大地側に流れたイメージとなります。 [Ａ]－－－－－－－Ｅ（アース） 電流 ステンレス
- ベストアンサー
- 金属
- 単相電力の実験
実験のレポートで 単相電力の実験結果から力率改善効果のグラフを描け。（横軸P、縦軸cosθとする） というのがあり、実験担当教諭がグラフ枠を見せてくれたのですが分からないところがあります。 ペイントで書いてみたのが↓です。 http://photos.yahoo.co.jp/ph/eb_1026/vwp?.dir=/88ec&.dnm=8850.jpg&.src=ph&.view=t 縦軸に「力率」「電力」 横軸に「電流」「電力」とあるのですが、それぞれどう使用するか分かりません・・・。 縦横の両方に電力があるのでどういう組み合わせなのでしょうか。 例えば 縦,力率 横,電流 、 縦,力率 横,電力 など どなたかお答えお願い致します。
- 締切済み
- 物理学
- ジュール熱の発生による送電時のロスについて
表題の件について質問させて下さい。 発電所などから家庭に送電する場合、ジュール熱を考慮するとどのような電圧・電流が効率いいのでしょうか？ ジュールの法則（Q=RI(2乗)t）から、抵抗・電流が小さいほうがよい？ でも、この式にオームの法則をあてはめた式（Q=VIt）では、電圧も大きくてはだめ？ と、考えていたら下記のような文章の意味（電気の科学館HPの説明…http://www.chuden.co.jp/e-museum/e-museum05/5_4/5_4_3/hendensyo.html）がわからなくなってきました。 お手数ですが、どなたか解説お願い致します。 ≪電気の科学館の説明≫ 電気を送る時は、送電中のロスを少なくするために、電圧を高くします。 電流が送電線を流れると、電気抵抗のため熱（ジュール熱）が出ます。この熱が出ただけ電気がロスすることになります。ところで、この熱は電流が多いほど出る（ジュールの法則）ため、電流を少なくしてやればロスが少なくなるわけです。 同じ電力の電圧と電流は反比例するので、電流を少なくして送電中のロスをへらすためには、電圧を高くする必要があります。
- ベストアンサー
- 物理学
