問6.電熱器により、60kgの水の温度を20K上昇させるのに必要な電力量[kW・h]は。
ただし、水の比熱は4.2kJ/(kg・K)とし、熱効率は100%とする。
イ.1.0 ロ.1.2 ハ.1.4 ニ.1.6
図とか出てこないから簡単そうじゃん。文章だけ読むと、なんか小学校高学年レベルっぽいじゃん。
でも私には難しいんですよ。なんか、「熱」と「電気」が頭の中で結びつかないんですよね。ガスで
お湯沸かしてるからか、、、、電気ポットを使ってないせいか、、、、IH調理器使ってない
せいか、あ、これは原理が違うか。
はい、とっととやっていきましょう。
求められているのは「電力量:W[W・s]」。電力量を求める公式は、\( W=P×t \) 。
Pは電力[W]。電力の公式は、\( P=IV=I^2R=\frac{V^2}{R} \) 。Iは電流、Rは抵抗、
Vは電圧・・・。tは時間。時間といえば、秒・分・時間・・・。問題文に何の数字も無いじゃん、
公式の覚え損じゃん(怒)。
ここで大切になるのは、「電力量W[W・s]=熱量H[J]」、「1[W・s]=1[J]]である
という事。そして「比熱とは、1kgの物質の温度を1K上げるのに必要な熱量」であるという事。
つまりは、「熱量H[J]」から「電力量W[W・s]」を出していこうという流れ。
だったら「60kgの水の温度を20K上昇させるのに必要な熱量[kJ]は。」と書けよ(再怒)。
1kgの物質の温度を1K上げるのに必要な熱量が比熱だから、水1kgを1K上げるのには
4.2kJ必要。ということは、水60kgで20K上昇だから、60×20×4.2=
5040[kJ]。でた!「電力量W[W・s]=熱量H[J]」だから、5040[W・s]・・・。
選択肢が無い(泣)
気を取り直してよく見たら、問題文は[W・h]、出た答えは[W・s]。「秒」を「時間」に
変えなきゃいけないのか。これだから、って奴は、ブツブツブツ。「1時間は、60秒×60分=
3600秒」なので、1秒:5040[kJ]=3600秒:X[kJ]→ \( X=\frac{5040}{3600} \)。
はああーやっとたどりつきました。ハ.1.4です。
ほらね、問題文はシンプルなのに、めっちゃ大変だったでしょ、私。