理科
中学生
解決済み

この問題の解き方を教えて欲しいです。

問題

実験の① でコップの中の水の量を300gに変えて②で電流計を流れる電流が3.0Aとなるように調節し、③と同じこ とを行った。このとき, 経過時間と水の温度との関係はどのようになるか。 横軸にコップの中の水の温度を測定し始めてか らの経過時間を, 縦軸にコップの中の水の温度をとり, その関係を表すグラフを解答欄の図3に書きなさいただし、測定を開始したときの水の温度は10℃であった。

lQ ot 4 電熱線に電流を流したときの電熱線の発熱について調べるため,次の[実験]を行った。 (天戦)0 図1のように,発泡ポリスチレンのコップの中に、室温と同じ温度の水100g, 7.0Ωの電熱線,温度計を入れ 電熱線,スイッチ, 電流計,電源装置を導線で接続した。 ② スイッチを入れ, 電流計を流れる電流が2.0Aになるように調節した。 の のの直後,水の温度を測定し,それから30秒ごとに300秒まで、 コップの中の水をかき混ぜながら水の温度を 測定した。 次に,電流計を流れる電流を1.0Aに変えて,①から③までと同じことを行った。 6) さらに,①でコップの中の水の量を50g, 200 gに変えて,それぞれ②から④までと同じことを行った。 ただし、室温は一定であり, 発泡ポリスチレンのコップを用いて[実験] を行うとき, 電熱線で生じた熱は,全て水の温度上 昇に使われるものとする。 図2は,[実験]の結果をもとに,コップの中の水の温度を測定し始めてからの経過時間と,コップの中の水の温度との関係 をそれぞれグラフに表したものである。 晶論 る 図1 温度計 電源装置 20.19 導線 水さスイッチ 図 (8) 電流計 新本(V ) 開すま ()のこ 者水な買 文の () 発泡ポリスチレンのコップ の30 合 水 ug >A の」 電熱線 70 本
図2 50 (水50g,電流2.0A) 40 1 30 (水100g,電流2.0A) ートーー+ [℃) 20 (水50g,電流1.0A) (水200g, 電流2.0A) (水100g,電流1.0A) (水200g,電流1.0A) (25ト 10 -L 1 1 0 60 120 180 240 300 46 経過時間(秒) 1 I! 1 II 1 1 水の温度
水の温度 C rー T 図3 50 40 30 20 10 60 120 180 240 300 経過時間(秒)

回答

✨ ベストアンサー ✨

電流や水の量を変えたら、水の温度上昇がどのように変わるかを問う問題です

写真1枚目:水の量を2倍にしたら、温度上昇は半分になった
写真2枚目:電流の量を2倍にしたら、温度上昇は4倍になった

これらから
水の量を3倍にしたら、温度上昇は1/3(3分の1)になる
電流の量を3倍にしたら、温度上昇は9倍になる
であろうと思われる。
よって、300秒後の温度上昇は100g・1.0A(温度上昇5℃)の3倍(温度上昇15℃)である25℃になる。
それを図に表すと、写真3枚目のようになる

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