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(1)図4は直列回路なので、合成抵抗を求めて全体の電流を求めます。1より電熱線Aの抵抗は20Ω、問題文より電熱線Bの抵抗は30Ωなので、図4の回路の合成抵抗は50Ωになります。電源の電圧が50Vなので、オームの法則から回路に流れる電流は、1Aになります。
(2)電熱線Aで消費する電力(W)を求めるためには、電熱線Aを流れる電流と、電熱線Aにかかる電圧を知る必要があります。直列回路なので、電流は全体の電流と同じ1Aになり、抵抗は20Ωなので20Vの電圧がかかっていることがわかります。よって、電熱線Aで消費する電力は1A×20V=20Wとなります。
(3)電熱線Bの発熱量(J)を求めるためには、電熱線Bの電力を知る必要があります。(2)と同様にして、電熱線Bは30Wだということを求めます。よって、電熱線Bの発熱量は、30W×300秒(5分は秒で計算します)=9000Jとなります。
(4)比例式で解きます。電熱線Aの発熱量は20W×300秒=6000Jになります。つまり、電熱線A:電熱線Bの発熱量の比は2:3となります。よって、熱量計Ⅱの上昇温度をXとすると、14.4℃:X℃=2:3、これを解いてX=21.6となります。発熱計Ⅱの水温は21.6℃上昇します。

ゲスト

なるほど!
助かりました!
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