中2の理科の電流の分野です。 8の⑶が分かりません。

理科

中学生

解決済み

4年以上前

ദി ᷇ᵕ ᷆ )♡

中2の理科の電流の分野です。

8の⑶が分かりません。
解答に発熱量は1/4になるとありますが、
何故発熱量を求める必要があるのですか？
詳しく説明お願いします〜m(_ _)m

また7の⑸でも電力は1/4と電力を求めていますがそれも上と同じ理由ですか？！

ー o 8 ヒーターの消費電力がそれぞれ800W. 1200wの電気ポット A, Bがある。O これについて次の問いに答えなさい。ただし, ヒーターから発生する熱量はすべて水の温度上昇に使われるものとする。口(1) 家庭用のコンセントに差しこんだ電気器具は,100Vの電源に対しすべ| (1) て並列になっている。もし100Vの電源に電気器具が直列につながるようになっているとすると,どのような問題が生じるか。簡単に説明しなさい。口(2) この電気ポット A, Bを同時に家庭の100Vの電源につなぐと, つなぐ(2). 前と比べて、この家庭での電流は何A増加するか。るく口(3) 電気ポット Aに一定量の水を入れて, 家庭の100Vの電源につなぐと, 13) 約10分後に沸騰しはじめた。同じ量の水を入れたこの電気ポットAを50V で使用すると,沸騰しはじめるまでの時間は約何分になるか。口(4) 電気ポット A, Bに,同じ量で同じ温度の水を入れて,家庭の100Vの(4) 電源につなぐと, やがて水は沸騰した。電流を流しはじめてから水が沸勝しはじめるまでに, Aが必要とする時間はBが必要とする時間の何倍か。

6」 +6 L以idI00 (5 血度は何℃上昇したか。 1電熱線R,. 電熱線R。を使って, 右の図のような回路をつくり、スイッチを入れて回路 7 スイッチに一定の電流を5分間流した。この間,電流 A) 計は2.0A,電圧計は5.0Vを示していた。容電源装置器1の水の量は容器2の水の量の2倍で, 5 分間のそれぞれの容器での水の上昇温度は右電熱線R」電熱線R2 容器1 容器2 の表のようになった。電熱線容器1容器2 で発生した熱はすべて水の温 5分間の水の上昇温度(C] 3.6 10.8 度上昇に使われたものとして, 次の問いに答えなさい。口1) 電熱線R,が消費する電力は何Wか。 (2) 電熱線R, の5分間の発熱量は何Jか。口(3) 電熱線R,の抵抗の大きさは何Ωか。 (4) 電熱線Rに流れる電流の強さは, 電熱線R,に流れる電流の強さの何倍か。(4).. 次のア~エから1つ選び, 記号で答えなさい。イ 2倍ウ 2.5倍エ 3倍アア 1.5倍 ■ (5) 電流計が1.0Aを示すように電源装置を調節し, 5分間電流を流すと, 容器2の水の上昇温度は何℃になるか。

10.0LWJ (2) 5.0[V]×2.0[A]×(5×60) [s] =D 3000[J) 5.0[V] 2.0[A] =2.5[Ω] R,に流れる電流の強さの, (5.4+3.6=)1.5倍になる。 (5) 電流が一のとき, 電熱線にかかる電圧もは,10.8[℃]×ー%=D2.7[℃] 呼になり。電力はら×= になり, 電力はになる。したがって,上昇温度 4 (1)電気番具をつけるとき, 順に直列につながっていくとすると、つけるたびに全体の抵抗が大きくなっていく。また,すべてが直列になっている場合には, 全部の器具の電源を入れないとどれも使えない。 (2) 電気ポット Aに800[W] +100[V]=8[A], Bに1200[W] + 100[V]=12[A]がそれぞれ流れる。になる。したがって, 沸騰するまでの 8 1 1 (3) 電圧を一にすると, 電流も号になるので, 発熱量は ×=ー時間は4倍になる。 1 2 (4) 水の量と温度が同じなので, 電気ポット A, Bの水を沸騰させるのに必要な熱量は同じである。水が ti 沸騰するまでの時間を, Aをも秒, Bをt。秒とすると, Q=Ptより, 800t」=1200t2, したがって、 t2 1200 - 800 = 1.5[倍]

中学生理科電流とそのはたらき

回答

✨ ベストアンサー ✨

みと

4年以上前

＞解答に発熱量は1/4になるとありますが、
＞何故発熱量を求める必要があるのですか？

●温度は、与えられた熱量によって上がります。

　つまり、ポットが水にある熱量を与えて、水の温度が上がります

　これを考えるときは、水の量が同じなので

　　ポットが水熱を発する量(発熱量)が必要になります

●ポットの1秒間の発熱量Ｗ＝電圧×電流　で求められます

　　★一般に表示されているＷは100Ｖのときなので、

　　電圧Ｖを変えた時は、計算しなおさないとなりません

　それで【抵抗一定のとき】電圧を(1/2)にすると電流も(1/2)となる

　　という性質を使って、簡易的に1秒間に発生する熱量が(1/4)と求め

　同じ熱量を与えるのには、時間が4倍かかるという事を言っています

ദി ᷇ᵕ ᷆ )♡ 4年以上前

熱量が1/4になると、時間は4倍かかるのは
熱量と時間にそういう関係があるからですか？

みと 4年以上前

例えですが、

1分間に(8)の熱量を(20分)加えると、総量が(160)で温度があがる

同じ温度にするため、総量(160)を加えることを考えると

　1分間に加える熱を(1/4)の(2)にすると、

　160÷2＝80分かかります

つまり、

　1分間に(2)を(80分)加えると、総量が(160)となり、同じ温度上昇がある

という感じです

ദി ᷇ᵕ ᷆ )♡ 4年以上前

ありがとうございます〜！☺️
例が分かりやすく、理解出来ました！！

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回答

やるこあ

4年以上前

J=W×s
W=I×V
I=V/R
より、
J=V^2/R × s
が成り立ちます。
また、s=V^2/JRも成り立ちます。ここでsは沸騰するまでの時間を指します。
この式をもとに考えると、電圧の大きさが1/2倍になると、発熱量が1/4になり、沸騰するまでの時間は4倍になります。
ちなみに発熱量を求める理由はありません。上記の通り、発熱量の式をs=V^2/JRと変形できれば、発熱量を求める必要はありません。