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物理 高校生

(1)で、なんで氷から水蒸気ではなく水のところだけを考えるんですか??

発展例題11 氷の比熱 質量 400gの氷を熱容量120 JKの容器に入れ, 容器に組みこんだヒーターで熱すると,全体の温度 は図のように変化した。 熱は一定の割合で供給され, すべて容器と容器内の物質が吸収したとし水や氷 の水蒸気への変化は無視できるものとする。 また, 水の比熱を4.2J/(gK) とする。 DN (1) ヒーターが供給する熱量は毎秒何Jか。 (2) 氷1gを融解させるのに必要な熱量は何Jか。 指針 (1) 254s 以降の区間では、 氷はす べて水に変化している。 水と容器の温度上昇に 必要な熱量から、ヒーターが毎秒供給する熱量 を求める。 (2) 温度が一定の区間 (32~254s) では, 供給さ れた熱量はすべて氷の融解に使われる。 これか ら, 氷1gの融解に必要な熱量を求める。 (3) 氷と容器の温度が上昇する区間 (0~32s) で, 温度上昇に必要な熱量から, 氷の比熱を求める。 解説 (1) 水と容器をあわせた熱容量は, 400×4.2+120=1.8×10°J/K 254~314sの間に供給された熱量で, 水と容器 の温度が0℃から20℃まで上昇するので, ヒー ターが毎秒供給する熱量を Q〔J〕 とすると, 温度(°C] 20 --- 0 /32 254 314 時間 [s] * 30 -20 WHO aflε-E (2) 04 (3) 氷の比熱は何J/ (g・K) か。 発展問題 (18×103)×(20-0) =Qx (314-254) * BLACO 4,001 がい Q=6.0×102 J (2) 32~254sの間に氷はすべて融解した。 氷1g P を融解させるのに必要な熱量をx〔J〕 とすると, 400×x=(6.0×102)×(254-32) x =3.33×102J 3.3×102J (3) 氷の比熱をc[J/(g・K)] とすると, 氷と容器 をあわせた熱容量は, 400×c+120[J/K] 0~32sの間に供給された熱量で, 氷と容器の 温度が-20℃から 0℃まで上昇するので, (400Xc+120) ×{0-(-20)} =(6.0×10²) x (32-0) c=2.1J/(g・K)

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理科 中学生

(3)の答えがウなのですが、何故そうなるのか理解出来ません。教えてください。

5 答えなさい。 電力と発熱について調べるため、次の実験1.2を行いました。 これに関して、あとの(1)~(3)の問いに 実験 1 ① 電力の表示が異なる, 電熱線ADを用意した。 2 発泡ポリスチレンのコップにくみ置きの水100g を入れ, 水温を測定した。 (3) 図1のような装置で, 電源装置の電圧を6Vにし て電流を流した。 4 静かに水をかき混ぜながら4分間電流を流し, 再 び水温を測定した。 (5) 電熱線AをBDにかえ, ②~④の操作を行った。 表1は, その結果をまとめたものである。 表 1 電力の表示 電流を流す前の水温 [℃] 電流を流したあとの水温 [℃] 電熱線 A 6V - 6W 16.4 19.7 電熱装置へ 電熱線A 図 1 電熱線 B 6V-9W 16.5 21.5 電熱線B 電源装置 図3 水 電熱線A 0000円 XV Ho 電熱装置へ 電圧計 676 116001950 実験 2 ① 実験1で用いた電熱線AとBを組み合わせて、 直列回路と並列回路をつくった。 ② 発泡ポリスチレンのコップを4個用意して, それぞれにくみ置きの水100gを入れ、水温を測 589 定した。 T スイッチ 3 図 2,3のように, それぞれのコップに電熱線AとBを沈め, 電源装置の電圧を6Vにして電 流を流した。 図2 電熱線A 0000円 A ■■ 電熱線 C 電熱線 D 6V-15W 6V-18W 16.6 16.5 25.1 26.5 電流計 15162 ・電熱線B ④ 静かに水をかき混ぜながら4分間電流を流し, 再び水温を測定したところ, すべてのコップで 水の上昇温度は異なっていた。

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理科 中学生

(3)の答えがエになるのですが、理解出来ません。何故ですか?

2 Sさんたちは、電力と熱量について調べるため、次の実験 1,2を行いました。これに関する先生と の会話文を読んで, あとの (1)~(4) の問いに答えなさい。 実験 1 ① 抵抗の大きさが5Ωの電熱線を用い て, 図1のような回路をつくり, 電熱線A の表面温度を測定した。 ② 図1の回路に, 電源装置の電圧を3.0V にして電流を流した。 電熱線 抵抗の大きさ [Ω] 電圧[V] 電流[A] 電流を流す前の電熱線の表面温度 [℃] 電流を流して1分後の電熱線の表面温度 [℃] 電源装置 T y 22 200 0 電熱線 A 3 電流を流してから1分後に,電熱線Aの 表面温度を測定した。 ④ 回路に用いる電熱線を, 電熱線Aと同じ 長さで, 抵抗の大きさが異なる電熱線 B C とかえて ①~③と同様の操作を行った。 表は, その結果をまとめたものである。 iviu 電圧計 合図3 電熱線 C スイッチ 図 1 電流計 -2- 実験 2 RP 実験1と同じ電熱線AとCを用いて, 図2、図3のような回路をつくり,それぞれの回路に,電 源装置の電圧を3.0Vにして電流を流した。 図2 L A530 oooo 3.0 0.6 25.0 37.2 電流計 電源装置 exp 000 電圧計 電源装置 電熱線 A $ 001 SUB B 7.5 3.0 0.4 25.0 29.9 200 20 スイッチ 電熱線 A 電熱線 C RC C 10 3.0 0.3 25.0 27.3 電流計 512 スイッチ 電圧計 Sさん: 実験1の表から, 電熱線に同じ大きさの電圧を加えたとき, 流れる電流の大きさは電熱線 の抵抗の大きさに X することがわかりました。量をふ 先生:そうですね。 実験1で, それぞれの電熱線に電流を1分間流したときの, 電熱線の表面温 度の変化に違いはありましたか。

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物理 高校生

この問題なんですけど、(1)はあってるかは不安ですが、一応解けたのであっているか教えてもらいたいです!(2)(3)(4)は全く分からなかったので解説してくだされば幸いです!よろしくお願いいたします

た。 氷の比 容器などと 二式で表 式で表せ。 下がるま とこ 熱 よ。 3 電熱器を内蔵した熱量計がある。その内 部は銅でおおわれている。この熱量計の中 に氷 100gを入れたところ,熱量計の内部 の温度は-20℃になった。 いま、電熱器 の消費電力を200W に保ちながら熱し続 けたところ,熱量計の内部の温度は図のグ ラフのように変化した。電熱器の熱は外に 逃げることがなく、内部の温度は一様であ るものとする。また,銅, 氷,水の比熱は 温度によらず一定の値であり、水の比熱を4.2J/g・Kとして,次の問いに答えよ。な お、有効数字は2桁とする。 50 100 150 200 250 300 25- 時間(s) 295- (1) 図 25~200秒の間は温度が一定になっているが,この範囲で温度が変化しない 理由について説明せよ。 40円 30 20 (°C) 10 0 -10 -20 (2) 氷1gがとけるときに熱量計と氷が吸収する熱量を求めよ。 (3) 熱量計だけの温度を1℃ 上昇させるのに必要な熱量を求めよ。 (4) 氷の比熱を求めよ。 い

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