定格電圧100V定格消費電力1kWの電熱器を,電源電圧90Vで10分間使用したときの発生熱量[kJ]は。
ただし,電熱器の抵抗の温度による変化は無視するものとする。
正答3
解説
正解は「ハ.486」です。
この問題のポイントは、熱量の計算についてです。
電力[W]を熱量[J]に変換する式を覚えておきましょう。
熱量の計算を覚えておこう!解き方抵抗Rを求める定格値から電熱器の抵抗Rを求めます。
定格消費電力が1[kW]なので、1000[W]にすることを忘れないようにしましょう。
P=V^2/R
R=V^2/P
=100^2/1000
=10[Ω]
90Vの時の消費電力Pを求める電源電圧が90Vの時の消費電力を求めます。
P=V^2/R
=90^2/10
=810[W]熱量Jを求める先ほど求めた消費電力Pと時間tから、熱量Jを求めます。
問題では時間が10分間となっていますが、計算では秒[s]にする必要があります。
なのでt=600[s]となります。
J=Pt
=810×600
=486000[J]
=486[kJ]