Question

Re:Focus

上昇の割合が小さくなるんですか？？一定になるのではなくて…

【実験】 図 I のように、火の大きさを一定にしたガス図I
バーナーで沸とう石を入れた水を加熱した。 図Ⅱ
は、加熱時間と水温の関係を表したグラフである。 温度計-
(2) 図Ⅰ中に示した沸とう石について,次のア~エ
のうち、沸とう石を入れる目的として適している
ものを一つ選び、記号を○で囲みなさい。
ア 水が突然沸とうするのを防ぐ。
イ 水が蒸発するのを防ぐ。
ウ 水が空気と反応するのを防ぐ。
沸とう石
エ 水が酸素と水素とに分解するのを防ぐ。
図Ⅱ
120
100]
水温(℃)
80
60
40
20
0
0123456789
加熱時間(分)
【ビーカーの中の水のようすと,図ⅡからRさんが読み取ったこと】
・加熱を開始してから5分までは, 加熱時間に対する水温の上昇の割合は一定であった。
・ガスバーナーによる水への熱の加え方が変わらないのに, 加熱を開始してから5分が過ぎると、気泡
の発生とともに加熱時間に対する水温の上昇の割合は徐々に小さくなっていった。 加熱を開始してか
ら6分が過ぎると、水中のいたる所で大きな気泡が発生するようになり、水温は100℃のまま上昇し
なかった。
【Rさんが考えたこと1】
・加熱時間に対する水温の上昇の割合が小さくなっていき, 100℃になると水温が一定になったのは、気
泡の発生が原因ではないだろうか。
【Y先生の助言 】
・ガスバーナーの火の大きさが一定なので、水に加えられる1分あたりの熱量も一定であると考えてよ
い。
・水の状態が液体から気体へと変化するためには、熱が必要である。
・水に加えられた熱量は、水温の上昇に利用された熱量と、水の状態変化に利用された熱量との量に等
しいと考えてよい。

(3)次の文は,実験において,加熱を開始して5分が過ぎてから6分までの1分間でみられた水温の上
昇のようすから分かることについて,Y先生の助言をもとにRさんがまとめたものである。文中の
□に入れるのに適している内容をY先生の助言をふまえ、「熱量」の語を用いて書きなさい。
実験では、水に加えられる1分あたりの熱量はつねに一定であったといえる。したがって,加熱を開始
して5分が過ぎてから6分までの1分間で,加熱時間に対する水温の上昇の割合が徐々に小さくなって
いったのは、時間とともに
が増加していったためであると考えられる。
【Rさんが考えたこと 2】
ふたをした鍋の中で水が沸とうしていたとき, 水蒸気が鍋のふたをもち上げたのではないだろうか。
【Y先生の助言2】
・図Ⅲの模式図のように、お液体から気体に状態が変化すると,分子どうし
の間隔は大きくなって、物質の体積は増加する。
図Ⅲ
加熱
・加熱を続け、水が沸とうしているとき, 水蒸気が鍋のふたをもち上げる仕
液体
気体
事をしている。このとき、エネルギーの変換が起こっており、このしくみは⑤ 発電に利用されている。
ALK

(3) 〈状態変化〉 加熱時間が5分までは水温の変化は一定である。これは,水に加えられた熱量が水温の
上昇に利用されたからである。 5分を過ぎると水に加えられた熱量は水の状態変化にも利用されるよ
うになるため, 水に加える熱量がつねに一定であっても, 加熱時間に対する水温の上昇の割合は徐々
に小さくなり,温度の変化はゆるやかになっていく。