💡 ヒント：ジュール熱で水を加熱する

📋 問題の状況を整理しよう

直感的理解

電熱器は電気エネルギーを熱に変換する装置です。発生したジュール熱がすべて水に吸収されると仮定すれば、その熱量が水の温度を上げることになります。

「電気が発した熱 \(Q_{\text{電}} = Pt\) 」と「水が吸収した熱 \(Q_{\text{水}} = m c \Delta T\)」を等しいとおけば、温度変化 \(\Delta T\) が求まります（エネルギー保存）。

✏️ 求めるもの

🔬 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. Step 1 — 電力：\(V, R\) から \(P = V^2/R\)
  2. Step 2 — ジュール熱：\(Q = Pt\) で加熱時間中に発生した熱量を計算（時間は秒に換算）
  3. Step 3 — 温度上昇：\(Q = m c \Delta T\) を \(\Delta T\) について解いて \(\Delta T = Q / (mc)\)
  4. 単位の整合：\(m\) の単位（g or kg）と比熱 \(c\) の単位を合わせる。\(c = 4.2\ \mathrm{J/(g \cdot K)}\) なら \(m\) は g で使う
注意

単位の混在が最大の落とし穴。比熱 \(c\) が「J/(g·K)」なら質量は g、「J/(kg·K)」なら kg で使う。\(t\) は秒に直す（5 分 = 300 秒）。また「発生した熱がすべて水に吸収される」という理想化がされていることに注意（実際には容器や空気にも逃げる）。