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。
熱量の性質
➊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。
➋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。
➋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。
熱量の計算練習問題
(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。
熱量の計算練習問題の解答
(1)1J
(2)30000J
(3)840J
水の得た熱量(発生した熱量)(J)=4.2×水の質量(g)×水の上昇温度(℃)
よって、4.2×100(g)×2(℃)=840J
よって、4.2×100(g)×2(℃)=840J
(4)1080J
(5)1500J
コメント
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。
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。