実験 熱と仕事
１．目的 物体を落下させると発熱するという。重力のした仕事（失った力学的エ
ネルギ－）と発熱量との関係を調べてみよう。
２．準備物 塩化ビニ－ル管（径2-3cm，長7-10cm），ゴム栓２，温度計（1/5℃，ゴ
ム栓つき），銅の小球，布テ－プ。
３．操作の要点 銅の小球の入った塩化ビニ－ル管を一定の高さ（ｈ）より数十回（ｎ）
落下させ，その間の重力の仕事（失った力学的エネルギ－）の総量を求
める。上昇温度を測り，発熱量を計算して両者の関係を調べる。
４．方法
(1) 塩化ビニ－ル管の一端をゴム栓で封じその中に銅球を入れる。銅球の量は管の他端
をゴム栓でふたした場合に，少し空間が残る程度に入れる。
(2) 温度計を取り付けたゴム栓でふたをして銅球の温度ｔ℃を測り表に記入する。
(3) 温度計を取り付けたゴム栓を取り，普通のゴム栓でふたをして，２つのゴム栓が，
はずれないように布テ－プで止める。
(4) ｈ＝0.80 ｍ位の高さ（実験室の机の高さ）から
塩化ビニ－ル管を自由落下させる。落下を連続
n＝50 回くりかえす。落下回数及び高さは他のグ
ル－プと相談していろいろな場合のデ－タがとれ
るように工夫するとよい。
(5) 50 回の落下終了後，すばやく一端のゴム栓を取り，
温度計を取り付けたゴム栓でふたをして銅球の温
度t１℃を測定し表に記入する。
(6) その後いったん銅球を管から出して室温に戻した
後，もう一度(1)-(5)の操作をくりかえす。
(7) 次の値を計算し表に記入しなさい。
⊿ｔ＝ｔ１－ｔ０
(8) 発熱量Ｑ＝ｍｃ⊿ｔ を計算し表に記入しなさい。
（ただしｃは銅の比熱でｃ＝0.092 cal/g.Kでありｍ
は記号のまま残しなさい）
(9) 重力のした仕事の総量Ｗ＝ｍｇｈ×ｎを求め表に
記入しなさい。（ただしｇ＝9.8ｍ/s２でｍは記号の
まま残しなさい。）
(10)Ｗ/Ｑを計算し，その平均値も求めて表に記入しなさい。
５．実験結果
仕事と発熱量
６．考 察
(1) ｗ／Ｑの平均値は何とよばれるか。
(2) 大きな誤差が生じたなら，その原因は何だろうか。
