500Wの電熱器で、500gの水の温度を50度上げるのに、何分かかるか?

500Wの電熱器で、500gの水の温度を50度上げるのに、何分かかるか。発生熱量Hおよび電力量Wと必要な熱エネルギーQをすべてJ(ジュール)で考えなさい。
この問題の解き方を教えて欲しいです。

No.2 回答者： yhr2 回答日時： 2021/10/14 20:05

「500Wの電熱器」の消費電力が、損失や「熱の拡散」で逃げることなくすべて「温度上昇」に使われると考えてよいのですか？

また、水の比熱が与えられていませんか？

水の比熱を「4.2 J/(g/K)」とすれば、500 g の水を 50 ℃ (=50 K）上昇させるために必要な熱量は
　H = 4.2 [J/(g/K)] × 500 [g] × 50 [K] = 105,000 [J]　　　①

500 W（ワット）とは、1秒間に 500 J（ジュール）の電気エネルギーということです。
何秒で①になるかといえば
　105,000 [J] ÷ 500 [J/s] = 210 [s]
これは
　210 [s] = 3 分 30 秒 = 3.5 分　　　(答)


「電力量：Wh」は、「1 W で 1時間 = 3600秒」のエネルギーですから、
　1 [Wh] = 3600 [J]
です。従って①は
　105,000 [J] ÷ 3600 [J/Wh] = 29.1666･･･ ≒ 29 [Wh]
それにしても「電力量を J で考える」とはどういう意味なんだろうか。

No.1 回答者： 銀鱗 回答日時： 2021/10/14 19:30

１ワットアワーは何ジュールなのかを暗記していますか？

そして１ジュールが何カロリーなのかを暗記していますか？
暗記していないのでしたら、調べましょう。

※ １ワットアワーが何の単位なのかもしっかり調べておきましょう。

これで解けるはずですよ。