問2 消費電力3000 W の電磁調理器（IH コンロ）で，容器に入れた20 ℃…
問1 ～問4 に答えよ。 問1 ，問2 に答えよ。
問2 消費電力3000 W の電磁調理器（IH コンロ）で，容器に入れた20 ℃，500 g の水を，100 ℃ のお湯にするまでの時間は何s か。次の1 ～5 のうちから一つ選べ。ただし，水の比熱（比 熱容量）を4．2 J/（g・K）とする。また，電磁調理器で消費された電力量は，すべて水の温度 上昇に使われ，水や湯から熱が外部に逃げることはないものとする。
- 1 14温度変化を20 Kとして計算した値です。
- 2 28温度変化を40 Kとして計算した値です。
- 3 403000×40＝120000 Jにしかならず、必要な168000 Jに届きません。
- 4 56168000 J÷3000 W＝56 sとなります。
- 5 703000×70＝210000 Jとなり、必要な168000 Jを超えます。
解説
正解は4の56 sです。まず水の温度を80 K上げるのに必要な熱量を求めます。熱量は比熱×質量×温度変化で計算でき、4.2×500×80＝168000 Jとなります。電磁調理器は1秒あたり3000 Jを与えるので、かかる時間は168000÷3000＝56 sです。消費電力3000 Wが「1秒あたり3000 J」を表すことをおさえておきましょう。
出典：文部科学省ホームページ（https://www.mext.go.jp/a_menu/koutou/shiken/kakomon/1411255_00007.htm）を加工して作成