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物理 高校生

お願いします🙏 解き方がわからないです(理系が苦手で…)

(1) 電圧6.0Vかかっている中,電熱線に250mAの電流が流れた。この電熱線から単位時間あたりに 発生するジュール熱(消費電力)を求めよ。 W (2) 電気抵抗6.0Qの電熱線に1.2Aの電流が流れた。この電熱線から単位時間あたりに発生する ジュール熱(消費電力)を求めよ。 W (3) 電気抵抗152の電熱線に4.5Vの電圧がかかった。この電熱線から単位時間あたりに発生する ジュール熱(消費電力)を求めよ。 W (4) 消費電力45Wの電熱線を1分間, 電流を流し続けた。ジュール熱(熱量)はいくらか。 J (5) 電圧3.0Vかかっている中,電熱線に500mAの電流が3分間流れた。この電熱線から発生する ジュール熱(熱量)を求めよ。 (6) 電気抵抗202の電熱線に400㎡Aの電流が1時間流れた。 この電熱線から発生するジュール熱 (熱量)を求めよ。 J (7) 水槽の中で消費電力100Wの電熱線を1260秒間, 電流を流し続けた。 水槽の中に1000g(10℃) の水が入っていたとすると水は何℃になったか。 ただし, 電熱線で発生したジュール熱のすべてが 水の温度上昇に使われたとする。 また, 水の比熱は4.2J/(g-K)とする。 C (8) 水槽の中で電気抵抗10Qの電熱線に2.5Aの電流を流し続けた。 水槽の中に200g(30℃)の水が 入っていたが、電流が流れた後, 温度は35℃に上昇した。 電流は何秒間流し続けたか。 ただし、 電熱線で発生したジュール熱のすべてが水の温度上昇に使われたとする。 また, 水の比熱は 4.2J/(g-K)とする。 S (9) 熱容量200J/Kの銅の容器に水1000gが入っている。 この中に電気抵抗2Qの電熱線を入れ5Aの 電流を流したところ, 水(容器を含む)の温度が10K上昇した。 電流を流した時間はいくらか。 ただ し,水の比熱を4.2.J/(g-K)とし, 電熱線で発生したジュール熱の80%が水と銅の容器にあたえら れたものとする。 S

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物理 高校生

良問の風61(4)です。3枚目のピンクのマーカーを引いた部分についてなのですが、(2)の時とは内部の圧力が違うのに、等圧変化と考えて良いのですか?

61* なめらかに動く質量M[kg]のピストン を備えた断面積Sim°]の容器がある。こ れらは断熱材で作られていて, ヒーターに 電流を流すことにより,,容器内の気体を加 熱することができる。/ヒーターの体積, 熱 容量は小さく,無視できる。容器は鉛直に 保たれていて,内部には単原子分子の理想 気体がん[mol)入っている。気体定数をR [J/mol·K), 大気圧を(P.(N/m'], 重力加 速度をgm/s°]とする。 (1) 最初,ヒーターに電流を流さない状態では, 図1のように,ピスト ンの下面は容器の底から距離1[m]の位置にあった。このときの気体 の温度はどれだけか。 HP ピストン ヒーター 図1 図2 次に,ヒーターで加熱したら, ピストンは最初の位置より 上昇 した。気体の温度は(1)の何倍になっているか。また, ヒーターで発生 したジュール熱はどれだけか。 (3)(1)の状態で, 容器の上下を反対にして鈴直にし,気体の温度を(1)の 温度と同じに保ったら, 図2のように,ビストンの上面は容器の底か ら1の位置で静止した。ビストンの質量M を他の量で表せ。 ※ この状態で, ヒーターにより, (2)におけるジュール熱のだけの 執を加えたら、ピストンの上面は容益の底からどれだけの距離のとこ ろで静止するか。 (名城大)

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物理 高校生

教えてください(>人<;) 次に以降がわからないです・

(i) 図2に示すように、真空中に置かれた2枚の平行金属板 A, Bからなる平行 CI(解答群) 板コンデンサーと起電力 V。 の直流電源,抵抗値Rの抵抗,さらにもう一つの VQ d V.Q (イ) 2d 2V,Q (ウ) d 電気容量 C, のコンデンサー(以下 C, とよぶ)からなる回路がある。平行板コ ンデンサーの極板 AB 間の距離はdである。 ただし, 最初の状態では平行板 () VQ VQ (オ) 2 カ) 2V,Q コンデンサーならびに C」 に電荷は蓄えられておらず、 スイッチS,と S,は開 いているものとする。 (の) 2V。 2Q (ケ) V。 S」 R V。 (サ) 2 ) 2V。 CVQ Q+ C,V。 Q (セ) Q+CV。 (CV.) (ソ) Q+ CV。 (ス) V,Q (タ) (Q+ C.Vo) CV3Q VQ (ツ) 2(Q+ C,V.)* (チ) d (Q+ C,V.)? GVGQ 2(Q+ C,V) A (テ) (ト)コンデンサーC (け)抵抗 (=) 平行板コンデンサー (ス)内部エネルギー (ネ)摩擦熱 図2 の)ジュール熱 ) 増加している (E) 減少している S;は開いたまま, S, を閉じ,じゅうぶん時間が経過した状態で,極板 Aに は-Q(Q>0),極板Bには +Qの電荷が蓄えられていた。この状態を状態 (7)変化せず等しい (a)とよぶ。このとき極板 AB間の電位差は であり、S」 を閉じてか ら状態(a)に達するまでの間に電池がした仕事は である。平行板コ ンデンサーがこの間に蓄えた静電エネルギーは である。 の差は,回路中の として消費された。 と で 次に,状態(a)から, S」 を開いたあと, S2 を閉じ,じゅうぶん時間が経過し たものとする。極板 AB からなる平行板コンデンサーに蓄えられている電気量 である。また, は であり,C」 に蓄えられている電気量は 平行板コンデンサーと C, に蓄えられている静電エネルギーは, それぞれ (10) である。先の状態 (α)で両コンテデンサーに蓄えられて と いる静電エネルギーの和は で与えられるが、 と (10) の和はこれと比較すると 0

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