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。
〔実験〕 ① 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。
③②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。
4 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。
5 さらに, ① でコップの中の水の量を50g, 200g 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。
図 1
温度計
図2 50
水の温度
40
30
(°C) 20
10
0
60
水
0
120
電熱線
_電源装置
スイッチ
180
経過時間 [秒]
発泡ポリスチレンのコップ
240
導線
— (6)
電流計
(水50g, 電流 2.0A)
300
(水100g, 電流 2.0A)
(水50g, 電流 1.0A) (水200g, 電流 2.0A)
(水100g 電流 1.0A)
(水200g, 電流 1.0A)
OM4 (823-33)