問 題
次は、エネルギーについての記述であるが、A~Dに当てはまるものの組合せとして最も妥当なのはどれか。
私たちは、様々なエネルギーを、必要に応じて使いやすい形に変換して利用している。例えば、A によって力学的エネルギーが熱エネルギーに変換されたり、B によって光エネルギーが化学エネルギーに変換される。
電気エネルギーについてみると、火力発電では、ボイラーにおいて化石燃料のC エネルギーが熱エネルギーに変換され、さらにタービンと発電機によって電気エネルギーに変換される。
こうしたエネルギーの変換において、次の法則が成り立つ。「あるエネルギーがどのような形のエネルギーに変わっても、エネルギーの総量はD 。」
解 説
【エネルギーの基礎知識】
エネルギーとは、仕事ができる能力です。エネルギーがたくさんあると、それだけ大きな仕事ができます。エネルギーの種類はいくつか知られており「目、耳、皮膚 つながり(生物つながり)3つ」、「化学つながり 2つ」、「物理つながり 4つ」をおさえておけば十分です。
・目、耳、皮膚 つながり(生物つながり) のエネルギーは
光エネルギー、音エネルギー、熱エネルギーです。
・化学 つながり のエネルギーは
化学エネルギー、電気エネルギーです。
・物理 つながり のエネルギーは
位置エネルギー、運動エネルギー、弾性エネルギー、核エネルギーです。
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A ですが
「力学的エネルギーが熱エネルギーに変換」とあります。力学的エネルギーとは、位置エネルギー + 運動エネルギーの和です。選択肢を見ると「摩擦」が妥当です。指で廊下をこすると熱くなるといった事例が対応します。
B ですが
「光エネルギーが化学エネルギーに変換」とあります。これは光合成が妥当です。LED は逆に「化学エネルギーを光エネルギーに変換」しています。これで正解は 5 とわかりました。そのため C は「化学」、D は「常に一定に保たれる」です。
以上より、正解は 5 です。
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