Question

K

この問題の(2)の｢図2の並列回路の電熱線X、Yに電流を流しはじめてから6分で消費した電力量｣の求め方についての質問です。
(1)の解説と同じように4.2×200×10.5で計算したら8820Jになってしまいました。でも(2)の解説では8100Jになっています💦
この求め方のどこが間違っているのか教えて頂きたいです！

電流による発熱
(R3 三重改) <13点×3>
図1,図2のように,それぞれのポリエチレンの図1
容器に2.0Ωの電熱線X, 8.0Ωの電熱線Yの直列回
路または並列回路,室温と同じ20℃の水200gを入
れ、電源装置の電圧を6.0Vにして回路に電流を流し,
ときどき水をかき混ぜながら水の温度を測定した。
電流を流しはじめてからの時間と水の上昇温度の測
定値の関係をまとめると, 表のようになった。 水1gの温度
を1℃上昇させるのに必要な熱量は4.2Jとする。
ガラス棒
boatth
ポリエ
チレン10000
の容器
j
x
電熱線X 電熱線Y
8
電流を流しはじめ
てからの時間〔分〕
水の上昇
温度 [℃] 図2
図2
電熱線X-
電熱線Y
mars
_ (1) 図1と図2で, 電流を流しはじめてから2分で、容器の中
の水200gの温度を上昇させた熱量はそれぞれ何Jか。|計算
(2) 図1の直列回路の電熱線X,Y を, 6.0Vで使用したときに消費電力が
20Wになる1本の電熱線に交換し,電源装置の電圧を6.0Vにして回路に
電流を流した。このとき, 電流を流しはじめてから消費した電力量が,図
2の並列回路の電熱線X, Yに電流を流しはじめてから6分で消費した電
力量と等しくなるのは,電流を流しはじめてから何分何秒後か。計算
(2)
SVI
0
0
0
(1)
ポリエチレンの容器
ガラス棒
図 1
2 4 6
0.7 1.3 1.9 2.6
3.5 7.0 10.5 14.0
図2
8

B問題の考え方・解き方
1 (1) 表より2分間の水の上昇温度は,図1は0.7℃, 図2は3.5℃。 水1gの温度を1℃上昇させるのに必要な熱
量は4.2J だから,図1で, 水200gの温度を0.7℃上昇させるのに必要な熱量は4.2J ×200×0.7=588 J 。 図2で,
水200gの温度を3.5℃ 上昇させるのに必要な熱量は, 4.2J ×200×3.5=2940 J 。
図2で、2.0Ωの電熱線X と8.0Ωの電熱線Yのどちらにも6.0Vの電圧がかかるから、 電力・熱量 (電力量)
流れる電流は, 6.0V 2.0Ω =3.0A と 6.0V +8.0Ω=0.75A の和で,ち
電力〔W〕 =電圧[V]×電流 [A]
6分間の消費電力量は
3.0A + 0.75A = 3.75A 消費電力は6.0V × 3.75A =22.5W
22.5W× ( 6×60)s=8100J
図1で交換した1本の電熱線の消費電力は20Wだから, 流す時間をx秒とすると,
20W xxs = 8100J x=405s 405秒=6分45秒。
-電磁誘導・
熱量 (電力量) [J]
=電力[W] × 時間 [s]
合わせて確認!