2 花子さんと太郎さんの次の会話を読んで、 (1)~(4)の問いに答えなさい。 ただし、電流が流れる いものとする。 また、 電熱線で発生した熱は、すべて水に与えられるものとし、水の蒸発は考えな 分のうち、 電熱線以外の抵抗の値は無視できるほど小さいものとし、 電熱線の抵抗の値は変化しな いものとする。 花子 電熱線に電流を流すと、 電熱線から熱が発生するよね。 太郎:うん。 電熱線の場合、 電流を流したときの電力量と同じ値の熱量が、 発生するはずだよ。 太郎: 電熱線から水へ熱が移動したら、 水の温度が上昇するだろうね。 6.0V - 7.0W の表示が 花子:その熱を使って、 水を温められないかな。 ある導線つき電熱線が2本あるから、 これらを電熱線P、 Q として、 実験してみよう。 花子さんの実験ノートの一部 【目的】 電熱線で発生した熱による水の温度上昇について調べる。 【方法】 電源装置 ① くみ置きの水 100g を、 発泡ポリスチレンの 容器に入れて、水の温度を測定した。 スイッチq 端子 a 端子 b 2 図1のように、1の水に電熱線PQをさ し、スイッチ pq、端子 ab、電源装置、 電流計につないだ。 このとき、 スイッチp、 q はどちらも切っていた。 スイッチp 電流計 3 電源装置の電圧の値を 6.0V に設定し、ス イッチpだけを入れた。 温度計 発泡ポリスチレン の容器 ・水 電熱線P 電熱線Q 4 水をゆっくりガラス棒でかき混ぜながら、 図 1 スイッチを入れてから7分後にスイッチpを切った。 5 3 ④で操作するスイッチを、スイッチpではなくスイッチqにして、 他の条件は何も 変えずに、1~4と同様の操作を行った。 【結果】 ・方法で、水の温度は室温と同じく200℃だった。 ・方法④ 5 で、 どちらの場合も、スイッチを入れて からの時間と、水の上昇温度の関係は、図2のよう になり、スイッチを入れてから7分後の水の温度は 27.0℃となった。 水の上昇温度 10.0 5.0 0 0 1 2 3 4 5 6 7 図2 スイッチを入れてからの時間 [分] -51 tho 1317

5A の端子 母 (4) 方法でスイッチpを入れてから5分後に、スイッチpはそのまま、スイッチqも入れて、さ らに2分間電流を流した場合を考える。 スイッチの操作以外の条件は何も変えずに、方法①〜④ と同様の操作を行った場合、スイッチpを入れてからの時間と、水の上昇温度の関係は、どのよ うになるか。 適切な実線のグラフをかきなさい。