電力と熱量2

解説ページ ≫ 次の問に答えよ。(電熱線から発生する熱はすべて水の温度上昇に使われるものとする) 3Ωの電熱線を水の入ったビーカーの中にいれ6Vの電源につないで50秒間電流を流したら水温が4℃上昇した。電源を12Vに変えて、同じ電熱線を使い同量の水で同じ時間だけ電流を流した。水温は何度上昇するか。 4Ωの電熱線を使い、8Vの電源で120gの水に250秒間電流を流したら、水の温度が8℃上昇した。次に抵抗のわからない電熱線を使い、10Vの電源で120gの水に250秒間電流を流したら、水の温度が10℃上昇した。この電熱線の抵抗値を求めよ。 電熱線AとBがある。 図1のように電熱線Aをつなぎ、電圧と電流の関係をグラフ1に表した。図2で電熱線AとBを30Vの電源につなぎ A,Bともに250gの水に入れて時間と温度変化の関係を表したのがグラフ2である。 発生した熱はすべて水の温度上昇に使われるものとして下の問に答えよ。

電熱線Aの抵抗を求めよ。 図2での電熱線Aの消費電力を求めよ。 電熱線Bの電気抵抗を求めよ。 図2の回路で電源電圧を2倍にしたら電熱線Aのビーカーは5分間で何度上昇するか。 図3のように電熱線AとBを直列にして30Vの電源につなぎ他の条件を変えずに5分間電流を流すとそれぞれのビーカーの水は何℃上昇するか。 容器1と容器2には同量の水が入っている。 電熱線Aを容器1にいれ、電熱線Bを容器2にいれて図1のように電源電圧につないだ。このとき電流計は2Aを示し、電圧計は12Vを示していた。また、容器1と2それぞれの水温を測定したグラフが図2である。ただし、電熱線で発生した熱はすべて水の温度上昇に使われるとする。 電熱線Aと電熱線Bのそれぞれの抵抗を求めよ。 次に電源電圧を調節し、電流計が4Aを示すようにした。容器1の水温は1分間で何度上昇するか。

1
(1) 16℃
(2) 5Ω
2     
(1) 12Ω
(2) 75W
(3) 8Ω
(4) 80℃
(5) A・・・7.2℃ B・・・4.8℃
3
(1) A・・・6Ω  B・・・4Ω
(2) 12℃

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