電球に電流を流して明かりをつけると、光るとともに電球自体が熱くなりました。このと…
電球に電流を流して明かりをつけると、光るとともに電球自体が熱くなりました。このとき電球に与えられた電気エネルギーについて、正しく述べたものはどれか。
- ⑴ 光になった分と熱になった分などをすべて合わせると、もとの電気エネルギーの量に等しくなる。エネルギーは移り変わっても、その総量は変わらずに保存されます。
- ⑵ 光になった分だけが残り、熱として出ていった分のエネルギーは消えてなくなっている。熱として出ていったエネルギーも失われてはいません。総量は保存されます。
- ⑶ 熱くなるのはエネルギーが増えたからで、変換のたびに全体の量は増えていく。エネルギーは変換によって増えることはありません。総量はつねに一定です。
- ⑷ 電気エネルギーはすべて光に変わるので、熱くなるのは電球の材料そのものの性質による。電気エネルギーの一部は熱に変換されます。すべてが光になるわけではありません。
- ⑸ 電気エネルギーは光だけに変わり、その量はもとの電気エネルギーより多くなる。変換後のエネルギーの合計が、もとのエネルギーより多くなることはありません。
解説
正しいのは、光になった分と熱になった分などを合わせるともとの電気エネルギーに等しくなる、という説明です。エネルギーは光、熱、音、運動などさまざまな種類に移り変わりますが、移り変わりの前後でその総量は変わりません。これをエネルギーの保存といいます。電球では電気エネルギーの一部が光になり、残りの多くが熱になります。目的の光になった割合を変換の効率といい、効率を高めることが省エネルギーにつながります。
AIが生成したオリジナル問題です。実際の試験問題ではありません。