痔になりやすい生活習慣とは?

理科の実験で、電熱線から発生する熱量を水の上昇温度で調べたんですけど、
計算で求めた値より小さくなったんですよ。何故でしょうか??

A 回答 (3件)

計算で求まるのは、熱が水を温めるためだけに使われた場合の結果です。

実際の実験では、容器、温度計、外気などに熱が逃げていくので、その分だけ水の温度上昇は小さくなります。
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「効率」と言うものがあります.



入れたエネルギーに対して,出て来たエネルギーはどのくらいか,
比を取ったものです.
この場合,入れたエネルギーは電気エネルギー,
出て来たエネルギーは水の温度上昇として現れています.

一般に,効率は必ず1(100%でも良い)より小さくなります.
これは他の方が述べられているように,水以外のところへエネルギーが奪われたことが
原因です.(他にも細かい要因はありますが,割愛.)

なので,その実験結果は,妥当であると思われます.
さらに一歩進んで,計算で求めた温度上昇(理論値)と,
実際に上昇した温度上昇(実験値)の比を取ってみましょう.
これが「効率」です.
予想ですが,大体40~50%くらいになりませんか?
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電熱線の発熱はリード線や周辺から熱がもれる為計算より少なくなります。

外気温より水温が高くなると空気を温めたり放射熱を発したりで熱がだんだんうばられますので、よけい計算より少なくなります。
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Q水の温度上昇の計算式

水の温度上昇の計算式

水をヒーターを使って温度を上昇させる時のヒーター容量の計算式を教えてもらえませんか。
例えば20度の水を90度に70度上げるといった様な。
宜しくお願いします。

Aベストアンサー

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1Jは1W・s(ワット秒)なので
先に求めたジュール数を 「何秒かけて加熱すればいいか」の秒数で割るだけです

例 
30L、20度の水を3分で70度にしたい場合
(70-20)×4180×30=6270KJ
これを180秒で割ると 34.8kw

Qニクロム線が熱くなる仕組み

ニクロム線が熱くなる仕組みを教えてください。

E=RIで考えてみたんですけど、よくわかりません。
金属が熱くなるのは電流が沢山流れるからだと習いました。
でも電気がたくさん流れても銅腺は熱くなりません。
なんでですか?

ニクロム線の抵抗:0.00000108Ω
銅線の抵抗:0.000000016Ω
ステンレスの抵抗:0.00000072Ω

電流はI=E/Rになるので、ニクロム線に乾電池に繋いだ場合の電流は
I=1.5V/0.00000108Ω=1388888A
銅線に乾電池を繋いだ場合の電流は
I=1.5V/0.000000016Ω=89285714.29A
ステンレスに乾電池を繋いだ場合の電流は
I=1.5V/0.00000072Ω=2083333.33A

銅線の方が電流はたくさん流れています。
なんでニクロム線は熱くなるのでしょうか?
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例えとかニュアンスとかじゃなくて、科学的に教えてください。
公式とかを使って教えてください。

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E=RIで考えてみたんですけど、よくわかりません。
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なんでですか?

ニクロム線の抵抗:0.00000108Ω
銅線の抵抗:0.000000016Ω
ステンレスの抵抗:0.00000072Ω

電流はI=E/Rになるので、ニクロム線に乾電池に繋いだ場合の電流は
I=1.5V/0.00000108Ω=1388888A
銅線に乾電池を繋いだ場合の電流は
I=1.5V/0.000000016Ω=89285714.29A
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Aベストアンサー

 #3です。
 補足を拝見しました。

>もうちょっと子供向けの補足お願いします!

 数式を使った説明が分からないとすれば、これ以上の説明はできません。文章だけで論理的に途中の経過を含めて解説することができないからです。そのため、より深い理解を得たいのでしたら、それだけの勉強をしてからにしたほうがいいでしょう。
 以後の説明は、数式が分かるという前提で行います。

>あの、この答えだとステンレス線が一番発熱量が大きい事になってますが、つまりステンレスが一番熱くなるって事ですか?

 先ほどの前提であれば、そういう結果になりますが、これは乾電池の内部抵抗値と電線の抵抗値によります。
 電線の抵抗値が内部抵抗値と同じとき、消費電力は最も大きく、内部抵抗値から離れるにしたがって、消費電力は低下します。しかし、消費電力の低下は、電線の内部抵抗が大きくなる場合はなだらかですが、小さくなる場合は急激です。
 そのため、内部抵抗を0.2Ωとした場合、この値に最も近いステンレス線の消費電力が最も大きくなり、0.2Ωよりも離れたニクロム線の方が銅線より消費電力が大きくなっています。

>W=E^2 R/(r+R)^2
>↑これって何の公式ですか?

 オームの法則から導いた式です。公式ではありません。
 オームの法則を使うと、電流をIとおけば次のようになります。
  E=Ir+IR   ∴I=E/(r+R)
 次に、消費電力は#4さんが示されたように次の関係があります。
  W=RI^2
 この式に、先ほどのIについての式を代入すると、
  W=E^2 R/(r+R)^2
の式が得られます。
 ちなみに、この式からは消費電力はR=rのとき最大値W=E^2/4rをとることが分かります。

>あと電線の抵抗値ってどういう公式使ったんですか?
>その公式使えば他の金属の電線の抵抗値も求められますか?

 電線の抵抗値Rは、材質の体積抵抗率をρ、長さをL、断面積をSとすると次のようになります。
  R=ρL/S
 この公式は、材質が電線状のもので中に隙間なく材質が密集していれば、他の金属でも電線の抵抗値を求めることができます。

 #3です。
 補足を拝見しました。

>もうちょっと子供向けの補足お願いします!

 数式を使った説明が分からないとすれば、これ以上の説明はできません。文章だけで論理的に途中の経過を含めて解説することができないからです。そのため、より深い理解を得たいのでしたら、それだけの勉強をしてからにしたほうがいいでしょう。
 以後の説明は、数式が分かるという前提で行います。

>あの、この答えだとステンレス線が一番発熱量が大きい事になってますが、つまりステンレスが一番熱くなるって事...続きを読む

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Aベストアンサー

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Qアクセルを踏むと変な音がするように・・

国産のオートマ車なんですけど、
今朝から、アクセルを踏むと変な音がするようになりました。
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遠出はそんなにしないのですが、毎日の生活に頻繁に使用しています。
新車の頃は、マメに気をつけてオイル交換や定期点検していたのですが
もう今はぜんぜんで・・。

今日は日曜で行きつけの修理工場がお休みです。
できれば夜乗りたいので、オートバックスなんかで治る程度のものなら
すぐに行きたいと思うのですが。

私は女性で、車(特にエンジンや機械面)には全く知識がありません。
よろしくお願い致します。

Aベストアンサー

既に良い回答が出ていますね。
vitaminzaiさんの場合と同じかどうかはわかりませんが、
参考になればと思い、私の経験を記します。

私は以前、エンジンオイル交換を怠ったために、エンジンを壊したことがあります。
テレビで有名になった「某 エンジンオイル添加剤」を過信して、オイル交換を怠ったのです。
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車種にもよりますが、修理には2000ccクラスで70万円程度かかります。

今回の対応は、ブレーキパッドだけでなく、
使用状況を伝えて、エンジン内の汚れのチェックもしてもらいましょう。
今回はオイル交換前にエンジン内洗浄もしてもらうことをお勧めします。

基本的に、点検整備が済むまでは
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やさしい運転ならば大丈夫だと思います。

別の話ですが、
エンジンの外部についているベルトやプーリー(ベルトがかかっている輪)が滑って「キュルキュル」と金属的な異音(摩擦音)を出す場合もあります。これは簡単に直ります。

既に良い回答が出ていますね。
vitaminzaiさんの場合と同じかどうかはわかりませんが、
参考になればと思い、私の経験を記します。

私は以前、エンジンオイル交換を怠ったために、エンジンを壊したことがあります。
テレビで有名になった「某 エンジンオイル添加剤」を過信して、オイル交換を怠ったのです。
エンジン内にスラッジと言う「汚れとオイルの塊」が出来ていて、エンジンの回転がスムーズでなかったのです。音も気になっていました。

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Qニクロム線を用いる理由

ヒーターにニクロム線が多く用いられていると以前目にしました。それは「電気抵抗が大きいから」という理由ですが、そこで疑問が生じました。

ジュール熱が、
Q=V^2/R
に従って発生するのであれば、
コンセントに差し込んで、同じ電圧をかけたとき、
電気抵抗Rが小さい方が大きい熱量を発生することになるので、
「電気抵抗が大きくて、発生する熱量が大きいから」
という理由ではないという結論に至ります。

それでは、何故ニクロム線が用いられるのでしょうか?
他に理由があるのか、私の考えに何かがヌけているのか・・・ご意見よろしくお願いします(><)

Aベストアンサー

ヒーターにニクロム線が多く用いられているのは「電気抵抗が大きいから」ではないと思われます。
ヒーターの発熱体は、伝導、対流、放射のどれかによって被加熱物を暖めるために、必ずヒーターの方が対象より温度が高くなります。

そのため発熱体は、高温度での安定性が最も重要です。
1.耐熱性が大きく、熔融、軟化、酸化温度が高く、酸化膜が強いこと。
2.耐食性が大きく化学的に安定なこと。
3.適当な抵抗値(必ずしも最大ではない)を持つこと。つまり、抵抗率が比較的に大きく、温度係数が小さいこと。
4.伸展性が大きく加工がしやすく経済性があること。

などによって、ニッケル・クロム系の合金や鉄・クロム計の合金が適します。
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