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中2です。 この理科の問題のとき方がわかりません。教えてください。
20℃の水100gに電熱線を入れ、12Vの電圧を加えたところ、流れた電流は1.0Aであった。125秒間電流を流した時、水温は何℃になるか。ただし、1Jの熱で1gの水の温度が0.24℃上昇するものとする。

  • 質問者:優菜
  • 質問日時:2015-01-15 20:49:32
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この問題だと解き方の半分はヒント出ちゃっているんだよね。

まずJ(ジュール)と言う単位
仕事の単位としても用いられるから
J = kg · m²· s⁻² とか J = N · m でも表せるんだけど
電気の勉強をしている訳だから電気で用いられるジュールで理解して欲しい。
定義としては
1 秒間に 1 ジュールの仕事が行われるときの仕事率が 1 ワット
W = J / s つまり J=W・s
それとジュールと言う単位が出ている訳だから電気の世界では
「ジュールの法則」と「ジュール熱」を必ず暗記しておく事。
ジュールの第一法則の公式は Q=I²・R・t 
(第二法則は中学生で必要無いでしょう)
Qの単位はジュール
「I²・R」と「t」が何を現しているか理解して欲しい。
I²・Rが電力と言う事を理解していれば電流と電圧で十分だよね?

まずQを計算しなさい。
電圧、電流、時間(秒)が書かれているから何ジュールになるか計算出来るでしょ?
その上で1Jの熱で1gの水の温度が0.24℃上昇するとなっている訳だから
100gの水だと何度上昇するかな?
ヒントとしては100gの水を0.24℃上昇させるには100 J 必要って事でもある。
(1gの水と100gの水、どちらが温まり難いかお忘れなく)
上昇温度が計算できれば後は基準になる水温20℃を足すだけ。

多分質問者さんが判らなかったとすればジュールの法則でしょう。
あくまで解き方の説明ね。自分で考えなきゃあ勉強にならいし。

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