💡 ヒント：応用 熱量の保存（電気ヒーター）

📋 問題の状況を整理しよう

直感的理解

電気ヒーターを使って水＋容器を加熱する問題。ヒーターが発する熱は全体の熱容量 × 温度上昇 に等しくなります。ここで「全体の熱容量」は、水の熱容量と容器の熱容量の和です。

水の熱容量 = 水の質量 × 水の比熱、容器の熱容量は与えられた値。合計 \(C_{\text{全}} = m_w c_w + C_{\text{容}}\)。

✏️ 求めるもの

ヒーターが与えた熱量、または温度上昇にかかった時間、電力など。問題の設定（小問）に応じて使う式が変わる。

🔬 シミュレーションで体感

👀 観察のポイント

💡 考え方のヒント

🔧 使う道具
  1. 全体の熱容量を計算：水の質量 × 比熱 + 容器の熱容量
  2. 必要な熱量を求める：\(Q = C_{\text{全}} \Delta T\)
  3. 電力と時間の関係：\(Q = P t\) から未知数を求める
  4. 単位の統一：電力 W = J/s、時間 s、熱量 J。単位を揃える
注意

水と容器は同じ ΔT（熱平衡状態）として扱える。水の熱容量と容器の熱容量は足し算で合算できる（\(C_{\text{全}} = m_w c_w + C_{\text{容}}\)）。また、容器の熱容量 \(C_{\text{容}}\) は質量×比熱が織り込み済みなので、そのまま加算する。