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次の実験について (1)~(5) の問いに答えなさい。ただし,電熱線から発生する熱量のうち,
水以外の物質へ逃げる熱量の割合は 0%ではないものとする。
実験
I 電気抵抗が 6.0 Ωの電熱線Xを電源装置につなぎ, 図のように,
発泡ポリスチレンのカップに入れた 100gの水にさした。このと
き, カップの中の水の温度は室温と同じく 20.0℃だった。
Ⅱ 電熱線Xの消費電力が 6.0W になるように電源装置の電圧を
設定し, 電源装置のスイッチを入れて、電熱線Xに7分間電流
を流した。 その結果, カップの中の水の温度はしだいに上昇し,
最終的に 25.7℃になった。
図 電源装置
__
温度計
水
(1) 図の電源装置と電熱線Xを電気用図記号で表すと, どのようになるか。 適当なものを次のア~オ
の中から1つずつ選びなさい。
ア8-
イトゥーロ
オー
(2) 実験のⅡIで,電源装置のスイッチを入れたとき, 電熱線Xに加えた電圧の大きさは何Vか。 求
めなさい。
I 3.8°C
カップ
電熱線X
(3) 水1gの温度を1℃上昇させるのに必要な熱量が 4.2J であるものとすると, 実験を行ったとき
の下線部の割合は何%か。 求めなさい。
(4) 実験ⅡIで電熱線Xに加える電圧を2倍にして, ほかの操作は何も変えずに実験と同じ操作を
行ったとすると, 実験で発生した熱量と同じ量の熱量が電熱線Xから発生するのにかかる時間は何
秒になると考えられるか。 最も適当なものを次のア~エの中から1つ選びなさい。
ウ 135秒 エ 150 秒
イ 120秒
ア 105秒
(5) 電熱線Xの代わりに、 電気抵抗が 9.0Ωの電熱線Yを用いて, ほかの操作は何も変えずに実験と
同じ操作を行ったとすると, 電流を流した7分間で, 水の温度は何℃上昇すると考えられるか。 最
も適当なものを次のア~オの中から1つ選びなさい。 ただし, ここでは下線部の割合が実験を行っ
たときと同じであったとして計算することとする。
ア 2.0℃
12.6°C
ウ 3.2℃
オ 4.4℃
