⑤ 電熱線を用いて,それぞれ 20℃の水に浸し,発熱量を調べる実験を行いました。次の文章を読
み、各問いに答えなさい。ただし,容器はそれぞれ質量,形状,材質に差はなく、電熱線の熱はす
べて水の温度上昇に使われるものとします。また,水は蒸発することはなく,水1gの温度を1℃
上昇させるのに必要な熱量は, 4.2J とします。
〈実験1〉 図1のように,2つの容器 A,B に水を入れ、電熱線 a b をそれぞれ 20℃の水に浸し
て電流を流した。電熱線 b の抵抗値は 20 Ω で, 容器 A. B には同じ温度で同じ量の水が入っ
ている。電源の電圧を 14V にし,電流計の-端子は 5A につないで測定したところ,電流計の
TOR
目盛りは図2のようになった。また,電流を流した時間と容器 A,Bの水の温度変化をそれぞ
れグラフに表すと図3のようになった。
10%
図 1
電源
電流計
電熱線
HOTANIZZĀKŠU
電熱線b
容器B
10
10
図2
3
30
4
40
5
ww/+
50mA
02161087
N
温度
[℃]
40
30
20
10
0
図3
10
--------
B
時間
20 [分]
(1) 電熱線 a に流れる電流は何A か, 答えなさい。 (A)
(2) 電熱線 a の抵抗値は何Ωか答えなさい。(
Q)
(3) 図1の回路全体の消費電力は何 W か, 答えなさい。(
W)
(4) 10 分間で電熱線aから発生した熱量は何Jか,答えなさい。(
J)
(5) 以下の文章の①~⑤に適する語句や数値を入れなさい。また,X に最も適するものを,次のア
〜エから1つ選び, 記号で答えなさい。
①( ) ②(
) X (
)
実験の結果から,発熱量と電流を流した時間や電力の関係は、( ① )することが分かる。容器
Aにおいて電熱線 a の発熱量がすべて水の温度上昇に使われたとすると,10 分間で水が吸収した
熱量は (②) Jである。
また、水1gの温度を1℃上昇させるのに必要な熱量は4.2J であることから,質量がm〔g〕
水の温度をt〔℃〕上昇させるために必要な熱量は, X で求めることができる。 例えば、100
