2013年7月18日木曜日

条件不足な理科の問題

今日、学校で「この問題(の解き方と答えを)教えて~」といわれました。

その問題がこれです↓

図のように、ビーカーに100gの水が入っていて、10Ωの電熱線が浸かっている。
電熱線に10Vの電圧をかけた。

3分後、水の温度は何℃上昇したか。



【追記】あーーじろさんの指摘により、「解けない」ではなく「解くことはできなくもないが模範解答がおかしい」ということが判明。
追加部分(追加した個人的な意見も含む)は青字で記載します。矛盾する部分には取り消し線を引いてあります。

 

完全に条件不足です。解けません。 解くことはできなくもないが模範解答がおかしいです。

ちなみに答えは「3℃」らしいです。

これを解けるようにするには

・一分間電流を流し続けたら1℃水の温度が上昇した。
・空気中などに逃げる熱は考慮せず、電熱線で発生した熱全てが水に移動したと考える。

などの条件が必要です。(普通は解くためには、どちらかが必ず必要)

前者の条件を書いてくる問題の方が圧倒的に今までの経験上多かったと思います。

 

・導線の抵抗は考えないものとする。

などが入ると個人的にはさらに良いです。(でも基本的にはそれは当たり前のこととして書かれない。)

 

条件不足のままこの問題は解いてみると、

発熱量=電力×時間 だから
10V×1A×180s = 1800J
1800Jの熱が発生したが、そのうちどれくらいが水に伝わったのかはわからないため解けない。
水にすべての熱が伝わったと仮定すると、
1800J ÷4.2J ÷100g = 4.285714…℃
よって、約4.2℃上昇する。

となりました。

ちなみに、問題の答えとして書いてあった「3℃」の場合、水に伝わった熱は

4.2J×100g×3℃=1260J

で1260Jになります。

 

1800Jと1260Jの間に何があった!!!」と叫びたくなりましたが、普通は空気中に熱が逃げたと考えるべきでしょう。

それよりも「なんで3℃と求められる!!!なんで3℃になった!!!」と叫びたいです。

この問題を作ったのは「クリアファイル」の記事でクリアファイルを配っていたところの塾です。

クリアファイルを配る暇があるのなら、自分たちが作った問題集の見直しをしてほしいです。

そして、塾側の計算式も知りたいです。

他にも条件不足の問題や模範解答の解き方がおかしい問題があったようですが、今回は割愛します。

こんなのが受験にでたらどうすればいいのですかね…… 勝手に仮定して答えればいいのですかね…

この問題の解き方わかる!答えを3℃にする方法がわかる!」という方がいたら、コメント欄で解説をお願いします。


6 件のコメント:

  1. お前の知能が低いだけww
    いとこの兄貴が解いたぞ(∩´∀`)∩ワーイ

    返信削除
  2. >K課長さん
    では、解き方を聞き出してください。
    それと、いとこの兄貴はいとこですよ~ まさかはったり!?

    返信削除
  3. 解き方はわからないけどさ、そんな塾の間違いにいちいち付き合ってたらキリがないと思うよ。

    返信削除
  4. >チェリーさん
    これ以外にネタが無かったんですw
    あまりにも問題がひどかったから、記憶にはっきりと残っている一問を紹介しました。

    返信削除
  5. どっかのだれか2013年7月23日 16:01

    重力加速度は一般的に約9.8m/s^2だが問題に「重力加速度をgとする」と書かれていた場合は9.8は使えない。また、問題に重力加速度についての記述がないのに重力加速度を使う場合、式変形の途中で消えるなどして答えには影響しない。
    これを踏まえて重力加速度についての記述がなかった問題を解いていたら重力加速度消えなくて詰んだ。解き方間違えてたのかと思って解説見た。
    解説では普通に重力加速度を9.8として解いてた/(^o^)\

    返信削除
  6. >どっかのだれかさん
    永遠の受験生さんですね( ̄ー ̄)
    重力加速度の問題ですか。
    私は質量(g)を重力(N)に変換する問題で1Nの定義がない問題に遭遇したことが何度も…
    ��100gの物体に働く重力=1Nではなく、地球上で実験したと考えると書いてあた問題に遭遇したこともある。その時は、重力加速度を9.8と仮定して計算した。)
    「そんなの当たり前だろ!」という出題者の考え方が嫌い。

    返信削除