(2)番についてです 自分は位置エネルギーと大気圧への仕事も考えてW=pΔv+MgL/2+p0ls/2 と考えたのですが、解答では位置エネルギーとか考慮していません。なぜですか？

142 熱 49 熱力学 断熱材で作られた円筒形の容器に〔mol]の 単原子分子の理想気体が入っていて、圧力と温 TOK] は大気のそれと等しい。 ピストンMの 質量は 〔kg] で滑らかに動く。はじめMはス トッパーAで止まっており、容器の底からの高 さはLQm] である。 気体定数をR [J/mol・K], 重力加速度(m/s²] とする。 (1) ヒーターのスイッチを入れて気体を加熱し たところ, 温度が T1 [K] になったときM が上に動き始めた。温度 T と気体に加えた熱量 Q1 〔J〕 を求めよ。 (2) Mはゆっくり上昇を続け高さが2.2L[m]となった。このとき の温度 T [K] を求めよ。 また,Mが動き始めてからこのときまで に気体がした仕事 W 〔J〕 と気体に加えた熱量 Q2 〔J〕 を求めよ。 ここでヒーターのスイッチを切った。 そして,外力を加えてMを ゆっくりと押し込み、元の高さL 〔m〕まで戻した。 このときの気体 の温度 T3 〔K〕 を求めよ。 また, このとき気体がされた仕事 W 〔J〕 を求めよ。 ただし、この断熱変化の過程では圧力と体積Vの間に (京都工繊大) はPV =一定の関係がある。 Base M ヒーター 10000 Cv= Level (1), (2)★ (3)★ Point & Hint (1) 前後の状態方程式と、ピストンが 動き始めるときの力のつり合いを押さ える｡ 大気圧をPo, ピストンの面積をS とでもおくとよいが,これらの文字は 答えには用いられない。 (2) なめらかに動くピストンが自由になっていると 定圧変化が起こる。 定圧変化では, 気体がする仕事 = PAVとなる。 (3) 断 熱変化では,PV=一定が成り立つ。 γは比熱比とよばれ, y=Cp/Cv ここで は単原子なので,y= =1/12/2/12/2R=7/3/3 となっている。あとは第1法則の問題。 5 h= 単原子分子気体 nRT U= 3 5 = 2R CP=R 2 ※ この3式は「単原子｣のとき LECTURE 初めの気体の状態方程式は ピストンが動き始めるときの圧力をPとすると PSL = nRT …..……② (1) そして,このときのピストンのつり合いより PS = Pos+Mg...... ③ T₁=To+ _MgL nR4 ①〜③ より 定積変化だから より (2 そして (2) Pi での定圧変化が起こる。 状態方程式より P₁S³/L=nRT₂ また, Q=nCvAT= PSL = nRTo ...... ① T₂ = ³2 T₁ = 3 (To+ MgL nR W2 = Pi4V = Pi P.(S. 3/L-SL) Q2=nCpAT = n 状態方程式より 5 2 第1法則より より 49 熱力学 nR(T₁-To) = MgL 2 2 T3= ③ -T₁ (3) 高さまで押し込んだときの圧力をP3とすると P.(S-L)* = P.(SL) P3= 3 PS を用いて. Ws = Mg AU』を調べ ( 4U2=2R(T-T)) 第1法則 4U2 = Q2+(-Wa) を用いて Qを求めることもできるが、まわりくどい｡ =1/12P.SL=1/12nRT=1/12(nRT,+MgL) ②を用いた .. T = n. 52 R (T₂ - T₁) = (nRT. + MgL) 143 ピストンが動いて も上図の状況は変 P.S わらない。 つまり, 圧力 P1 は一定 'P・SL = nRT3 ...... ⑤ - (3) ³T = (3) (T. + MgL) 'T nR 2nR (T₁-T₂) = 0 + W₁ P1 = (2)(2)-1) (nRT. + MgL)

(2)番についてです 自分は位置エネルギーと大気圧への仕事も考えてW=pΔv+MgL/2+p0ls/2 と考えたのですが、解答では位置エネルギーとか考慮していません。なぜですか？

49 熱力学 断熱材で作られた円筒形の容器に〔[〔mol] の 単原子分子の理想気体が入っていて, 圧力と温 度TOK]は大気のそれと等しい。 ピストンMの 質量は Mi [kg] で滑らかに動く。はじめMはス トッパーAで止まっており, 容器の底からの高 さはL][m]である。気体定数をRJ/mol・K], 重力加速度を[m/s2] とする。 (1) ヒーターのスイッチを入れて気体を加熱し たところ、温度が T1 〔K〕 になったときM が上に動き始めた。 温度 T1 と気体に加えた熱量 Q1 〔J〕 を求めよ。 (2) Mはゆっくり上昇を続け、高さが12/23L 〔m] となった。このとき の温度T2 〔K〕を求めよ。 また,Mが動き始めてからこのときまで に気体がした仕事 W2 〔J〕 と気体に加えた熱量Q2 〔J〕 を求めよ。 ここでヒーターのスイッチを切った。 そして, 外力を加えてMを ゆっくりと押し込み, 元の高さL 〔m〕まで戻した。 このときの気体 の温度 T 〔K〕を求めよ。 また,このとき気体がされた仕事 W [J] を求めよ。 ただし, この断熱変化の過程では圧力Pと体積Vの間に は PV 3 =一定の関係がある。 (京都工繊大) Base 771 3 Level (1),(2)★ (3)★ Point & Hint Cv= Cp= ※ この3式は「単原子｣のとき (1) 前後の状態方程式と, ピストンが 動き始めるときの力のつり合いを押さ える｡ 大気圧をPo, ピストンの面積をS とでもおくとよいが,これらの文字は 答えには用いられない。 (2) なめらかに動くピストンが自由になっていると 定圧変化が起こる。 定圧変化では,気体がする仕事=P⊿Vとなる。 (3) 断 熱変化では,PV=一定が成り立つ。 ♪は比熱比とよばれ, y=Cp/Cv ここで は単原子なので, y = = 12/12/12/2=121238 となっている。あとは第1法則の問題。 M -R ヒーター 10000 単原子分子気体 3 U= -nRT 2 5 R LECTURE (1) 初めの気体の状態方程式は PSL = nRTo ...... ① ピストンが動き始めるときの圧力をPとすると PSL = RT ...... ② そして、このときのピストンのつり合いより PS = PS+Mg..... ③ MgL Ti = To+ nR QinCvAT=- R(T₁-To) = 32 MgL ① ~ ③より 定積変化だから P1での定圧変化が起こる。状態方程式より PS・・ S/L=nRT2 4 (2) より そして そ T₁ = 3 T₁ = 2 (T. + Mg L nR W₁ = P₁AV = P₁ (S. 3/L-SL) より 49 熱力学 状態方程式より (3) 高さまで押し込んだときの圧力を P3 とすると B 第1法則より PS T3 = Mg また, Q2=nCAT=n212R(T2-T)=(nRT+MgL) 4U』を調べ ( 4U2=220R (T-T) 第1法則 4U2 = Q2+(-W)を用いて 4U₂ Qを求めることもできるが、まわりくどい｡ 143 P.(SL) = P.(SL) ( ∴. P3= P1 PS ピストンが動いて も上図の状況は変 わらない。 つまり, 圧力 P1 は一定 =1/23PSL=/1/2nRT=1/12(nRT+MgL) ②を用いた (2) *P₁.SL = nRT .... (3) ³T₁ = (3) ³( T. + MgL) 'T= nR 2nR(T₁-T₂) = 0+W₁ W₁ = (2) ² (2) ³-1} (nRT. + MgL)

(1)についてです！！ 最後Aの内部エネルギーを求めているところで、何故定積変化の熱量の式が使えるのでしょうか。 αから熱を与えるとAの体積はV0+V0/2になってるんですよね？ これはAがしている仕事ではないということでしょうか。よろしくお願いします🤲🏻

24 熱 28*A,B 内には気体がnモルずつ入っていて はじA めの圧力、体積、温度はともに Po, Vo, To である。 n To B Vo n 加熱器αから熱を与えると, ピストンは滑らかに動 Vo きBの体積は となった。この間,冷却器 β で熱 2 を奪い, B内の温度は T に保たれている。 気体の定積モル比熱をCとし To Vo β以外は断熱材でできているものとする。 (1) A内の気体の内部エネルギーの増加はいくらか。 (2)α から与えた熱量を Q1 とすると, βにより奪った熱量Q2はいくらか。

　金は昔から貴金属として高価なものとして扱われてきた理由を次の式を用いて説明しろという課題があるのでが、どのように説明すればいいですか？ 2Ａu＋（3/2)Ｏ2　→　Ａｕ2Ｏ3－163kJ/mol　

物理の熱力学が全く理解出来ません 誰か解説お願いします...

講義問題 3 気体の状態変化 図1のように、水平な姿勢を保ったまま鉛直方向になめらかに動くピストンを備えたシリン ダーがあり,内部に単原子分子の理想気体がn〔mol]封入されている。ピストンの質量は M〔kg〕, ピストンの底面積はS[m²] で, シリンダーとピストンはいずれも断熱材でできていて,気体に出 入りする熱は完全に遮断されているものとする。 また,シリンダー内部には体積が無視できるほ ど小さい加熱用のヒーターが設置されている。外気の圧力をp 〔Pa〕, 気体定数を R〔J/mol・K〕, 重力加速度の大きさをg〔m/s2] として,以下の各問いに答えよ。 問1 最初,ピストンの底面がシリンダー内底面より高さ] [m] の位置で静止してつりあってい る。このときの状態を状態1とする。状態1におけるシリンダー内の気体の圧力p 〔Pa]を po, S, g, M を用いて表せ。 問2 状態1におけるシリンダー内の気体の温度T〔K〕をn, R, po, S, g, M, æ」を用い て表せ。 問3 状態1より, ヒーターを用いてシリンダー内の気体に対して Q [J] の熱量をゆっくりと与 えたところ, ピストンは徐々に上昇して, 図2に示すように高さ2 〔m〕 の位置で静止した。 このときの状態を状態2とする。 状態1から状態2へ変化する過程で, シリンダー内の気体 がピストンに対してした仕事W [J] を pi, S, m1, T2 を用いて表せ。 問5 問4 状態1から状態2へ変化する過程におけるシリンダー内の気体の内部エネルギーの変化量 AU [J] と,ヒーターによって与えられた熱量QをP, S, π1, 2 を用いてそれぞれ表せ。 その後,ピストンを動かないように固定した状態でシリンダー内の気体をゆっくりと加熱 したところ,十分時間が経過した後に, 気体の温度は状態2より AT [K] [上昇して一定温度 となった。このときの状態を状態3とする。 状態2から状態3へ変化した過程で加えた熱量 が,状態1から状態2へ変化した過程で加えた熱量と等しいとき, ATをn, R, pi, S, 1, 2 を用いて表せ。

印が着いてるとこといて欲しいです 答えは上から 6×10の23乗 1.8×10の23乗 30 12×10の23乗 の-22乗です 途中の式もお願いします

= 60 131 次の各問に答えよ。 (1) 3.2gの酸素O2は,標準状態で何Lの体積を占めるか (2) 14gの窒素N2に含まれる窒素原子Nは何個か。 (3) 3.0×1023個の硫黄原子Sは何gか。 (4) 1.2×1023個のカルシウムイオンCa²+は何gか。 9.5gの塩化マグネシウムMgCl2 に含まれる陽イオンと陰イオンの個数の総和を求めよ。 (6) 分子1個の質量が5.0×10-23gである気体の分子量はいくらか。 (7) 標準状態での密度が1.25g/Lである気体の分子量はいくらか。 (8) 1.0molの二酸化炭素CO2には、何個の酸素原子〇が含まれるか。 (9) グルコース分子C6H12O61個の質量を答えよ。 72+12+ (10) 標準状態でH2560Lの中に含まれる分子は何個か。 SA 24 + 161 98 036 72 (2 96 FL 1 = 6.0x00² =

教えてください！

(4) 図3は2種類の電解槽を並列にしたようすである。 200Aの電流を10分間通じたら、 電解槽Iの陰極 の質量が0.477g増加した。 ① 電解槽に流れた電流は何か。 次の ア~オから選び,記号で答えよ。 ア 0.426イ 0.0355 エ 0.710 オ 0.0710 (3) (2)) ①より、電解槽ⅡIの陽極から発生した気体 は何mol か。 7.10 さらに10分間、合計20分間の電気分解を 行った。電解槽Ⅱの陰極に析出した物質は 何gか。 <以下余白> Ag 電源 Ag AgNO3 水溶液 電解槽 Ⅰ Pt Pt TOOT CuSO4水溶液 電解槽ⅡI 図3

高校物理の熱力学についてです。 内部エネルギーと気体の平均運動エネルギーは何が違うのでしょうか。曖昧な質問で申し訳ないです。

(3)で浮力と張力が計算式にないのはなぜですか？

11:26 質問 物理 高校生 h 解決済みにした質問 82. 浮力 ビーカーに水を入れ、台はかりでその重さをはかったら。 6.86Nであった。 質量 0.400kg のガラス球をばねはかりにつるし、右図のよ うにビーカーの水中に完全に入れたところ. ばねはかりは 1.96N を示した。 本の密度を1.00×10kg/m', 重力加速度の大きさを9.80m/s' とする。 1 ガラス球が受けている浮力の大きさF 〔N〕 を求めよ。 (2) ガラス球の体積 (m²) を求めよ。 (3) (1) の浮力の反作用は何から何にはたらいているか。 ① このときの台はかりに加わる力は何Nか。 02 れ密度が一様な物体を水(密度po [kg/m²]) に浮かべたところ、物体の体 室 (1) ガラス球は,下向きに重力, 上向き 4P に浮力とばねからの弾性力”を受けて いるので, 力のつりあいより 38 第4章運動の法則 図ここがポイント 82 水中にあるガラス球には、下向きに重力, 上向きに浮力とばねはかりからの弾性力がはたらき､ らがつりあっている。 1.96 + F- (0.400×9.80) = 0 よって F=3.92-1.96 1.96N (2) 浮力の式 「F=pVg」 と(1)の結果よ り V= V-F_ 1.96 pg (1.00×10)×9.80 ||| 1.96 N マヤ MOLTE | 24% ■ 0.400×9.80N 例題18.85 O 13時間前 6.86N+ -2.00×10¹m' (3) 浮力は周囲の水からガラス球にはたらくので、その反作用は、 ガラス球 から水にはたらいている。 (4) 水の入ったピーカーは、下向きに浮力の反作用と重力, 上向きに台はか りからの垂直抗力Nを受けているので､力のつりあいより N-F-6.86=0 よって NF +6.86 = 1.96+6.86-8.82N 垂直抗力Nの反作用が、台はかりに加わる力である。よって 8.82N 出法が変わる!! 勉強のクセを見抜く性格診断。 ■ ばねはかりが示す 外力がばねを引く力の大 を表している。その反作 ばねからの弾性力である。 2 台はかりの針が示す は、ピーカーが台はかりを? に押している力の大きさを している。その作 抗力である。 < 広告を非表示 × 閉じる

(1)について 鉛直方向の力の釣り合いより、T -4.9＝0になるまでは理解できるんですが、T -4.9＝0.5×4.2が成り立つのが理解できません。だれか物理が得意な方でわかりやすく教えてくださる方いませんか？

基本例題 14 運動方程式 加速度の大きさを9.8m/s2 とする。 図のように,質量 0.50kgの物体に軽い糸をつけてつり下げた。重力 ****** (1) 物体を鉛直上向きに 4.2m/s' の加速度で引き上げるとき, 糸の張 力の大きさはいくらか。 (2) 物体を鉛直上向きに一定の速さ1.5m/sで引き上げるとき, 糸の張 力の大きさはいくらか。 MOL (3) 糸の張力の大きさが2.4Nのとき、物体の加速度の向きと大きさを求めよ。 esto 0.S 4.2 m 解答 鉛直上向きを正の向きとし、物体の加速度をα〔m/s²〕 とする。 【野衣 150 物体が受ける力は、次の2力である。 糸の張力 ( 鉛直上向き)････大きさ T〔N〕 とする。 (1) 重力(鉛直下向き) ...大きさ 0.50×9.8=4.9N (1) α = +4.2m/s2 だから, 物体の運動方程式は, 0.50×4.2=T-4.9 よって,T=7.0N 7.0 N 4 , (KONT T 正 (2) 10.50kg| 正 TA H M (3) TE 2.4 NA