実験　　　熱の仕事当量

　

物理実験メニューにもどる

　

　

１．目的　抵抗線に電流を流すと熱を発生する。この時発生する熱量は電力量に比

　　　　　　　 例する。この電力量と発生した熱量との関係を調べてみよう。

２．準備物　熱量計，温度計（^１/_５℃計），精密ばかり，ニクロム線，ストップウオ

　　　　　　　 ッチ，可変抵抗器，直流電圧計（15Ｖ），直流電流計（5Ａ），12Ｖ鉛

　　　　　　　 バッテリ−

３．操作の要点 水中に抵抗線を入れて電流を流す。流れた電流がすべて発熱すると考え

　　　　　　　 てよい。これを熱量計の温度計で上昇温度を測定して，全発熱量を求め

　　　　　　　 る。そこで電圧計，電流計，ストップウオッチのデ−タ−から電力量を

　　　　　　　 求め，熱の仕事当量を計算で求める。

４．方法

(1) 金属の比熱（part2）で製作した熱量計の中容器の重さを測定し，右表に記録する。

(2) 熱量計の中容器に約 200ｇの水をいれ，全体の重さと水温を計る。

(3) 用意されたニクロム線をコイル状に丸めて中容器のそこに沈め，中容器を熱量計に

　　 セットする。

(4) 熱量計とニクロム線，電流計と電圧計，鉛バッテリ−と可変抵抗器を図のようにセ

　　 ットする。

(5) 電流を流し始めた時，ストップウオッチをスタ−トさせる。その時の電流計の指示

　　 を２Ａにセットし，電圧計の指示と一緒に記録する。30秒後,60秒後,90秒後の時の

　　 電流，電圧の指示を記録する。２分後で電流を切るがその時の電流，電圧の指示も

　　 記録する。

(6) 熱量計を小さくゆすり，温度がストップした時の水温を記録する。（^１/_１０℃まで読

　　 む，約２分間）

(7) (1)-(6)の操作を再度実施する。この時(6)の操作後，温度計とニクロム線を１回目

　　 の上昇した水温に保ち，２回目の中容器に入れる時１回目の上昇した水温から手早

　　 く水を切って２回目の中容器にいれる。

５．実験結果

　　　　　　　　　　　　　　１回目の仕事

　　　　　　　　　　　　　　２回目の仕事

　

　

６．考　　　察

(1) 実験での値は，Ｊ＝4.2と比べて大きくなったか，小さくなったか。それはなぜか。

　

(2) １，２回目の実験で，Ｊ＝4.2に近いほうはどちらか。それはなぜか。

　

物理実験メニューにもどる