【中2理科】熱量の求め方・計算の仕方

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熱量についてまとめています。熱量は、物質に出入りする量のことです。

熱量

  • 電力が一定の場合、電熱線から発生する熱量は、電流を流した時間に比例します。
  • 電流を流した時間が一定の場合、電熱線から発生する熱量は、電力の大きさに比例します。
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熱量の求め方

電流によって発生する熱量と水が得た熱量の2つの計算方法についてまとめておきます。

電流によって発生する熱量

  • 1Wの電力で電流を1秒間流した時の熱量を1J(ジュール)とします。
  • 熱量(J)=電力(W)×時間(s)
  • s=秒

水が得た熱量

  • 1Jは、1gの水の温度を約0.24℃上昇させるのに必要な熱量です。
  • 熱量(J)=4.2J/g×℃×水の質量(g)×上昇した温度(℃)
  • 4.2×水の質量(g)×上昇した温度(℃)として覚えておいてもいいでしょう。

練習問題

(1) 1W の電力で1 秒間電流を流したときの熱量は何J か。
(2)500Wの電熱線を1分使用したときに発生する熱量は何Jか。
(3)100gの水に電熱線を入れ水を温めたところ、5分後には水温が20℃から22℃に上昇していた。このとき、水が得た熱量は何Jか。ただし、1gの水を1℃上昇させるのに4.2J必要だとする。
(4)6V-18W のヒーターを6V の電源につなぎ1 分間電流を流した。このとき発生する熱量は何Jか。
(5)抵抗が20Ωの電熱線に10Vの電圧をかけて5分間電流を流すと発生する熱量は何Jか。



解答

(1)1J
(2)30000J
(3)840J
(4)1080J
(5)1500J

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コメント

  1. カル より:

    練習問題(5)について、
    V=I×Rから10=I×20でI=0.5(W)となります。
    熱量はI×時間(s)なので 0.5×300(s) で、答えは150Jと思うのですが、
    回答は1500Jとなっています。
    どこが間違っているのでしょうか。

  2. 希望屋 より:

    熱量は電力(W)×時間(s)なので、5W×300s=1500J

    補足
    電流(A)=電圧(v)÷抵抗(Ω)=10÷20=0.5A
    電力(W)=電圧(V)×電流(A)=10×0.5=5W

    以上となります。