今日の一問 理科（大分県・改）
2013/10/24
－熱量の問題－
電圧や電流の大きさと発熱の関係を調べるために、次の（１）,（２）の実験を行った。
後の１,２の問いに答えなさい。ただし、電熱線で発生した熱はすべて水に移り、その他外部との熱の出入りはないものとする。
（１）電熱線を15℃の水160gの中に入れ、しばらくたってから水温をはかった。電熱線にかける電圧を2Vにし、水をガラス棒でゆっくりかき混ぜながら、電熱線に流れる電流の大きさと、7分後の水温をはかった。
（２）電熱線にかける電圧を4V,6V,8Vにかえ、（１）と同様に、電熱線に流れる電流の大きさと、7分後の水温をはかった。
下の表は、（１）,（２）の結果をまとめたものである。
１．実験（１）で、7分間電流を流したとき、この電熱線の発熱量は何Jか、求めなさい。
２．表の空欄（ a ）に当てはまる数値を求めなさい。
＜答え＞
１．336J ２．8.0
１．熱量（J）＝電力量（J）=電力（W）×秒（s）、電力（W）＝電圧（V）×電流（A）なので、 2×0.4×420=336
２．まず、熱量を求めると8×1.6×420=5376（J）になる。
そして、1gの水の温度を1℃上昇させるのに必要な熱量は4.2Jなので、上昇した温度をx℃とすると、4.2×160×x=5376（J）が成り立つ。 したがって、xは8.0になる。
＜ワンポイントアドバイス＞
水が得た熱量（J）=4.2×水の質量（g）×水の上昇温度（℃）
電流によって発生する熱量を求めたり、上昇する水の温度を求める問題では、“4.2”という数字がポイントなので、絶対忘れないようにしよう。
