思考
248. 抵抗の発熱■ 図1に示すような円柱状の導体がある。 この導体に一定の直流電圧
を加え、導体で発生するジュール熱によって, 断熱容器に密封された質量分、比熱の
液体を加熱する (図2)。 時刻を 液体の温度をTとし, 時刻 0から4まで加熱する。
また、時刻 0のときの液体の温度を To とする。 導体で発生したジュール熱は,すべて
液体の温度上昇に使われるものとして,次の各問に答えよ。
V
導体
TA
Ti
抵抗
液体
図1
図2
図3
(1) 時刻まで液体を加熱したところ, 温度が T, となった。 このときの液体の温度 T
の時間変化を図3に示す。 直流電圧を V, 導体の抵抗値をRとしたとき, 液体の温度
変化を表す直線の傾きを, V, R, m, c を用いて表せ。
(2) 長さが3倍, 断面積が2倍で, 同じ物質からなる導体に直流電圧Vをかけて 時刻
0から4まで液体を加熱すると, 温度が T。 から T2 になった。 このときの液体の温
(21. 東京農工大改)
度の時間変化を図3のグラフに示せ。
断熱
容器
To
t₁