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熱量(発熱量)の計算が読むだけでわかる!

熱量の計算

熱量(発熱量)の計算式と計算方法を中学生向けに詳しく解説していきます!

(熱量と発熱量は中学理科の計算では同じ意味で使うよ!)

急いでいる人のために、先に

熱量の求め方の公式」を書いておくね!

熱量】= 電力】×時間s(秒)

だね。

このページを読めば

  • 熱量とは何か
  • 熱量の単位
  • 熱量の計算方法
  • 熱量の計算問題練習

が詳しく学べるよ!

ねこ吉

熱量って何・・・?

しっかりと確認しておこう!!

このページを読めば4分でバッチリだよ!

また、このページは中二理科の電気の単元の7ページ目なんだ。

全てのページを読むと電気の学習が完璧になるよ。

ぜひチャレンジしてみてね!

自己紹介

さわにい」といいます。元中学理科の教員

現在は毎月30万人が利用する理科サイトの運営者です。

登録者7万の教育YouTuberでもあります。

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それでは熱量の学習スタート!

タップできる目次

1.熱量(発熱量)とは何か

熱量とは

熱量」とは「熱が出入りする量」のことだよ!

ねこ吉

そのままだな!

たしかにね。笑

でもそのままのほうがわかりやすいよね!

熱量を絵で表すと、下のような感じかな!

人から出る熱量
電気ストーブの熱量
たき火の熱量

難しく考えないでね!

熱が出ていたら熱量」という感じでOKだよ☆

(中学理科では熱が出る問題しかないよ☆)

ねこ吉

温かくなっていたら、熱量が発生していると考えればいいんだね!

うん。そういうことだね。

たくさん熱が発生するほど、熱量は大きいと考えていいんだよ!

熱量の単位

次は「熱量の単位」だよ。とても大切だから必ず覚えてね!

熱量の単位は「J(ジュール)」だよ!

ねこ吉

「単位」って何だっけ?

単位はとっても簡単☆「数字の後につけるもの」のことだよ。

例えば、日本のお金の単位は何かわかる?

ねこ吉

「円」かな?

そうそう。日本では、「100」「1万」のように、数字の後に「」をつけるね。

この数字の後についているのが単位なんだ。

この単位って、とっても便利なんだよ!

ねこ吉

そう?便利と感じたことないけど…。

会話をしている時に、○○と言えば、「お金の話をしているな。」とすぐわかるよね。

反対に、友達に「お小遣い、いくらもらってる?」と聞いたときに「500g」と友達が答えたら「え?」となるよね。

ねこ吉

お前の小遣い牛肉か!となるね。

うんうん。だから単位があるととても話が分かりやすくなるんだ。

みんなが知っている単位を少し書くから、確認してみよう!

  • お金の単位は? → 円(日本では)
  • 長さの単位は? → mm cm m km など
  • 時間の単位は? → 秒 分 時間 日 年 など。
  • 温度の単位は? → ℃ など
  • 質量の単位は? → mg g kg など
  • 面積の単位は? → cm2  m2 など

こんな感じだね!

ねこ吉

なるほど!単位の大切さがよくわかったよ。

単位の大切さがわかったところで、熱量の単位をもう一度確認するよ。

熱量の単位は「」と書いて「ジュール」と読むよ!

必ず覚えておいてね!

そして、この後必要になる、「電力」と「時間」の単位も確認しておこう。

電力の単位は「

時間の単位は「s(秒)

だったね!

電力の求め方は

電力】= 電流】×電圧

電力の便利な公式は

電力の求め方 だね。電力のくわしい学習はここから

熱量の公式と求め方

熱量(発熱量)と単位がわかったところで、発熱量の計算方法の解説だよ。

まず、発熱量を求める公式を覚えないといけないね。

発熱量を求める公式は

発熱量】= 電力】×時間

だよ。

ねこ吉

始めに書いてあったから覚えちゃったぞ!

すばらしい!それでは計算練習をしてみよう。

公式を覚えてしまえば簡単だよ!

3.熱量の計算問題

では基本的な問題から確認していこう。

例題1

50Wの電力で30秒間電熱線を発熱させたときに発生する熱量はいくらか。

解説

熱量を求める公式は

電力×時間 だね。

問題文を読むと「50W」で「30秒」だね。

つまり

50 × 30 = 1500

1500J が答えだね!

ねこ吉

これだけか!オイラにもできそう!

うん。難しくないね!ただ、他の問題に混ざって出題されると、こんがらがってしまうから気を付けようね!

例題2

30Wの電力で2分間電熱線を発熱させたときに発生する熱量はいくらか。

ねこ吉

簡単簡単!30×2でしょ?

それはよくある間違いだから気を付けてね!

それでは解説するよ☆

解説

熱量を求める公式は

電力×時間 だね。

問題文を読むと「30W」で「2分」だね。

だけどここで注意!

熱量を計算するときの時間は必ず「秒」でなければいけないんだ!

(熱量の公式の【s】は「秒」と言う意味だよ。)

2「分」を「秒」になおすと120秒だね!
(1分が60秒だから)

つまり

30 × 120 = 3600

3600J が答えだね!

ねこ吉

なるほど。分は秒になおすんだね!

最後の問題だよ。応用問題にチャレンジ!

例題3-1

実験画像

上の図のように電熱線に10Vの電圧をかけ、2Aの電流を105秒間流した。このとき電熱線から発生した熱量はいくらか。

ねこ吉

先生!電力が書いてないから解けないよ!

確かに電力は書いてないね。

だけどこの問題では電力を求めることができるよ!

解説

電力を求める公式は

電力】= 電流】×電圧

だね。

2A10Vだから電力は×1020Wだね。

そして電力を使った時間は105秒

つまり熱量は20×105=2100

2100J だね。

例題3-2

実験画像

2100Jの熱量は、コップの中の水を何℃上昇させるか。1gの水を1℃上昇させるのに必要な熱量は4.2Jとする。

解説

1gの水が1℃上昇するのに必要な熱量は4.2J。

100gの水が1℃上昇するのに必要な熱量は420Jだね。

計算は好きな方法でいいけれど、比の公式を使って見よう。

1℃ : 420J = x℃ : 2100J

(内側同士と外側同士をかけ算して)

420x=2100J

(両辺を420で割り算して)

x = 5

答えは 5℃上昇させる だね!

ねこ吉

オイラもできたぞー!

すごいね!1回で解けなくても大丈夫。

何回もチャレンジしてね!

これで「熱量」の解説を終わるよ!

ねこ吉

みんなお疲れ様☆

次回は「電力量の計算」を説明していくよ。

続けて学習するには下のリンクを使ってね!

ねこ吉

またねー

さわにいは、登録者7万人の教育YouTuberです。

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また、2022年10月に学習参考書も出版しました。よろしくお願いします。

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この記事を書いた人

東京を拠点に活動する教育フリーランス  専門は理科教育学  所持教員免許は中学と高校の理科  

理科の教材や学習法を研究中!
さまざまな出版社の理科教材や解説を作成してます。

ツイッターでは理科のポイントや勉強の仕方、さわにいの考えを発信しています。

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コメント

コメント一覧 (9件)

  • 「発熱量(水が得た熱量)=4.2×水の質量×上昇温度」の発熱量と、「熱量=電力×時間」の熱量は、同じものなのですか? 教えてください!

    • 山崎さん。
      質問ありがとうございます。
      入試でお急ぎかもしれないので簡単にまとめて返信させていただきます!


      理科のこの分野では「発熱量」と「熱量」は同じ意味の言葉と考えて良いです。
      この実験でいう「熱量」=「発生した熱量(発熱量)」だからです。

      もちろん、
      「熱量=電力×時間」も
      「発熱量=電力×時間」も同じ意味の公式になります。


      「発熱量(水が得た熱量)=4.2×水の質量×上昇温度」の発熱量と、「熱量=電力×時間」の熱量は同じか

      これも同じものと考えてもらってよいです。
      発熱量(熱量)を求めるには、2つの方法がある。

      ということですね!

      お時間あるようでしたら再度返信いただければと思います!

      さわにい

      • さっき、入試が終わりました! 入試には出なかった…ものの、この後の勉強に役に立つと思っています。 教えていただき、ありがとうございました!

        • 山崎さん

          いえいえ!
          自分は理科教育の専門ですが、このようなレベルの高い質問が来て驚きました!

          「入試かも」というカンがあたってよかったです笑

          きっとどのような結果でも、山崎さんなら素晴らしい進路が開けていくと思います!
          これからも応援しています
          それではっ!

    • 発熱量と水が得た熱量も同じと考えて良いです。

      そのため、問題文には「発生した熱量は全て水の温度上昇に使われたものとする」と書かれているのです。

      もし、熱が外に逃げてしまった場合は
      発熱量=水が得た熱量+外に逃げた熱量
      となりますね。(中学校の範囲では基本的に出題されませんが!)

    • 訂正させていただきました。
      ご迷惑をおかけし申し訳ございません。
      ご指摘ありがとうございました!

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