温度の表から発熱の規則性を見つけよう
温度の表は数字の並びではありません。「何秒後に何℃だったか」と「その間に何℃上がったか」を分けると、加熱の規則性が見えてきます。
このレッスンの役割
「表とグラフから発熱を読む」の第1段階です。前のセクションまでに、電力と時間から熱量を求めました。今回は一定間隔で記録した温度表から、温度上昇が一定か、変化しているかを見つけます。次へ、表を正確なグラフへ移す力を渡します。
知る:温度と温度上昇を分ける
20℃は最初の温度、32℃は180秒後の温度です。180秒間の温度上昇は32−20=12℃です。表を読むときは、時刻、温度、区間の温度上昇を別の列にします。
理解する:同じ時間間隔で規則性を比べる
上の表では60秒ごとに4℃ずつ上がっています。測定範囲では、温度上昇は時間に比例していると判断できます。30秒区間と90秒区間をそのまま比べるのではなく、一秒あたりや同じ60秒あたりへそろえます。
別の表で、60秒ごとの上昇が4℃、3.5℃、3℃と小さくなるなら、温まり方の速さが低下しています。入力電力が変わった、周囲へ逃げる熱が増えた、測定条件が変わったなどの候補を立てます。この時点では原因を一つに断定しません。
例で使い、よくある誤答を直そう
| 時間 | 温度 | 直前60秒の上昇 |
|---|---|---|
| 0 s | 18℃ | ― |
| 60 s | 23℃ | 5℃ |
| 120 s | 27℃ | 4℃ |
| 180 s | 30℃ | 3℃ |
誤答「180秒で30℃上がった」は最終温度を温度上昇と混同しています。正しくは30−18=12℃です。「温度は増えているので速さも増えている」も誤りです。各区間の上昇は5→4→3℃と小さくなっています。
自分で確かめ、まとめて次へ進もう
確認1:20℃から32℃になったときの温度上昇は?
32−20=12℃です。確認2:60秒で4℃、次の60秒も4℃上がる表から何が言えますか?
測定範囲では、温度上昇が時間に比例していると考えられます。確認3:区間の上昇が5℃、4℃、3℃なら温まり方の速さは?
だんだん小さくなっています。原因は条件やモデルをさらに調べます。表では温度そのものと差を分け、同じ時間幅で増え方を比べます。次は時間を横軸、温度を縦軸にして変化を見える形へ移します。
クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。