同じ温度上昇でも水量で必要な熱が変わると気づこう

コップ一杯の水と浴槽の水を同じ1℃だけ上げるとき、必要な熱は同じではありません。温度上昇だけでなく、水の質量も水が得た熱量を決めます。

このレッスンの役割

「水が得た熱量を考える」の第1段階です。前のセクションで電熱線が変換した熱量Q＝Ptを学びました。今回は熱を受け取る水側に立ち、質量と温度上昇を分けて考えます。次へ、二つの量を正確に測る実験を渡します。

知る：多い水ほど同じだけ温めるのに多くの熱がいる

水をつくる粒子の数が多いほど、全体の動きを同じだけ激しくするために多くのエネルギーが必要です。同じ質量なら、温度を2倍多く上げるには熱も2倍必要です。

理解する：熱量を決める二つの倍率

水が得る熱量は、水の質量mと温度上昇ΔTの両方に比例します。質量2倍・ΔT3倍なら、必要な熱量は2×3＝6倍です。

最終温度ではなくΔT＝最終温度−初期温度を使います。同じ30℃でも、20℃からなら10℃上昇、25℃からなら5℃上昇です。

例で使い、よくある誤答を直そう

Aは100 gを10℃、Bは200 gを5℃上げます。m×ΔTはどちらも1000なので、水が得る熱量は同じと予想できます。

誤答「Aは10℃上昇だからBの2倍の熱」は水量を無視しています。mとΔTを一組で比べます。

自分で確かめ、まとめて次へ進もう

水が得る熱量には質量と温度上昇の両方が必要です。次はこの二つを誤差が小さくなるよう測ります。

クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。