②÷①をする理由はなんですか？ どちらかを変形して代入するのはダメですか？

りあった。ピストンの移動距離xはいくらか。 I15.気体の状態方程式● 図のように,円筒形の容器がなめ らかに動くピストンで2つの部分 A, Bに仕切られていて, 円筒 の両端からピストンまでの距離は初め,ム[m], 2[m] であった。 Aには n」 [mol], Bには n2[mol] の理想気体が入っている。 (1) Aの温度は T[K] であった。Bの温度 TB [K] を求めよ。 A B l2 (2) 次に,Bの温度はそのまま一定に保ちながら, Aの温度を上げたらピストンはZ[m] 動いた。Aの温度 Ta [K] を求めよ。 111

波線のようになる理由を教えてください🙇‍♀️

基本例題 21 気体分子の運動 ト>119,120 質量mの気体分子N個が体積Vの容器内にあって,気体の圧力がかであるとき, Nmv? 気体分子の速さの2乗の平均をぴとすると, か= が成りたつ。 3V (1)気体分子の質量m(kg 単位)を, 分子量M0, アボガドロ定数 NAで表せ。 (2) 状態方程式を用いて, 二乗平均速度Vぴを Mo, 温度T, 気体定数Rで表せ。 (3) 分子量2の水素と分子量32 の酸素の混合気体がある。その温度が一様であると すると、水素分子の二乗平均速度は酸素分子の二乗平均速度の何倍であるか。 N NA (1)の式と,N=nNa の関係式を代入して NA Mo×10-3 指針(1)分子量M。は, 1mol 当たりの分子の質量(g単位)を表す。 h: 解答(1) 1mol (Na 個)の気体分子の質量は M。×10-3=mNA(単位は kg) 3nRT. nNA 3RT Mo×10-3 M。×10-3 m=- NA よって 3RT (2) 気体の物質量をn[mol] とする。 よって ア=。 M。×10-3 状態方程式「かV=nRT」を用いて 1 (3) Tが一定のとき,Vぴは VM。 に比例する 問題文の式を変形すると Nmu? 2 1 水素は酸素に対してM。が 32 かV=- -=nRT 3 倍で 16 3nRT よって = Nm あるから,アは -4倍 V1/16

→のところを変形する理由はなんですか？ そのまま6pvじゃダメなんですか？

基本例題 25 気体の状態変化 トト130 1mol の単原子分子理想気体を容器の中に封入し,圧力 かと体積Vを図の A→B→C→Aの順序でゆっくり変化さ 3p0 せた。C→A は温度 Toの等温変化であり,その際気体は p4 A B 外部へ熱量 Q。を放出した。次の量を, To, Qo, および, 気 po 体定数Rのうち必要なものを用いて表せ。また, 問いに答 「C えよ。 0 V。 3V。 V (1) 状態Bの温度TB (2) A→B の過程で気体が外部にした仕事 WAB と気体が吸収した熱量 QAB (3) B→C の過程で気体が外部にした仕事 Wec と気体が吸収した熱量 QBc (4) C→A の過程で気体が外部にした仕事 WcA 問 Q=1.1RT。 のとき,1サイクルの熱効率 eを有効数字2桁行で求めよ。

写真のように計算してみたのですが、上手く行きませんでした。どこが違っているのか、どのように考えればよいのか教えて欲しいです。お願いします。

(80G%の?(教期(43日~1,2ヶ10o 7)変章に 長も近い低は次のうちどれか * アドドロ教: 6.02x10 mel' lge 2 と O.693 とすを On000002 2. 0.00002 3. 0.002 a.c02 5. 0.02

なぜ温度が等しくなるのですか？

4. 以下の設間の解答を所定の解答欄に記入せよ。 解答中に分数が現れる場合は既約 分数で答えよ。なお, 導出過程は示さなくてよい。 熱を通さない断熱材でできた内側の断面積Sのシリンダー容器(以後, 容器と 呼ぶ)がある。気体定数を R, 重力加速度の大きさをgとする。 (A) 図1のように容器を鉛直方向に固定し, 熱を通す透熱材 (熱をよく通す素材) でできた熱容量の無視できる質量 Mのピストンを容器内側の中央に設置して, ビストンの上側と下側にそれぞれ1 mol ずつ(合わせて2mol)の単原子分子の 理想気体を入れた。 ピストンで密封された上側と下側の理想気体の圧力, 体積, 温度はともに等しく,その圧力を P。体積をV%温度を T, とする。この状態 を状態1とする。/ 次に状態1で容器の中央に設置されていたピストンの固定を外すと,ピストン は鉛直下方にゆっくりと距離aだけ移動して静止した (図2)。この過程におい て,ピストンで仕切られた理想気体は常に平衡状態に達しており; ピストン上側 の理想気体の圧力はP, 体積は Vで, ビストン下側の理想気体の圧力は P, 体 ん 積はVらであった。この状態を状態2とする。なお, ピストンと容器の間に摩擦 力はなく,ピストンは鉛直方向になめらかに動くことができる。また, ピストン と容器のあいだに隙間はなく, ピストンで仕切られた理想気体は反対側に漏れ出 品。 ることはないものとする。

画像の(エ)(カ)~(ク)を教えて頂きたいです (ウ)(オ)に関しては、同じ気体、同じ体積の容器なので、一様になるということでよろしいですか?

すす オりさ れるbt () 地 図2のように、断熱材料でつくられた2つの容器1、IIがある。IとIは連結部を介して連社+ れており連結部にはコック (開閉弁) がある。コックが閉じられているとき、1とIIの間の気休の 移動、熱の移動はない。また、Iと IⅡの容積はそれぞれ容積V [m°]で等しく、連結部の容積は考> なくてよいものとする。 図2の状態では、コックは閉じられており、1、 IIにはそれぞれ、1 mol 2mol の同じ単原子分子理想気体が入っていて、I、IIの気体の圧力は、それぞれP。[Pal、3P.[p-1-a あった。気体定数をR [J/(mol· K)]として、 以下の設問に答えなさい。 I コック II 1 mol 2 mol V Po V 3Po / Bus) 図2 (or) の (ア) 1の気体の温度をT, = To[K]とするとき、 IIの気体の温度T2[K]は、 次のどれか。 (11) [解答群]の。 。 。 ①1. の To 6 2 6 2T。 2 3 (イ) Iと IIの気体の内部エネルギーの和[]は、 次のどれか。 (12) 3 [解答群]0RT。 RTo の RTo ⑤ 2RT。 ⑥ 6RT。 0 (ウ)次に、コックを開いてしばらく放置したときの、I にある気体の物質量 [mol]は、 公りとす か。(13) 7 11 [解答群] ① : o 6 2 2 4 6 (エ)前問(ウ) のとき、 IIにある気体の温度[K]は、 次のどれか。 ( 1 4)

(3)の問題で浮力の向きが図のようになる理由を教えてください！

物理2次特編3回目 時間:20~30分 1) Po 図のような熱気球がある。風船部分の体積をV, 全体の 質量を Mとする(風船内の空気の質量は含まない)。風船内 の温度は大気の温度とは無関係に自由に制御できる一方, 風船部分には空気の出入りロがあり,風船内の圧力は常に 大気と同じ値に維持される。風船内部の空気を加熱すると, 大気と比べて密度が低くなるため,熱気球は遅力を得る。 地表付近の大気は, 絶対温度To, 圧力 P。であった。気体 定数をR, 空気のモル質量(1mol 当たりの質量)をm, 重 カ加速度の大きさをgとする。以下では, 風船部分の体積Vは一定であり,風船部分以 外からの浮力はないものとする。また, 気球の高さは十分小さく,風船内の空気の圧力は 一様であるとみなしてよい。空気は理想気体として取り扱うことができるものとして,次 の問いに答えよ。 V M M To, Po ア 2 n 初め,風船内の空気は大気と同じ温度であり, 熱気球は浮上しておらず, 地面に接して いた。 Po= (1) 風船内の空気の質量を To,Po, m, R, Vを用いて表せ。 (2) 地表付近の大気の密度 PoをTo, Po, m, Rを用いて表せ。 (3) 風船内の空気の温度をゆっくりと上げていくと, ある温度で熱気球が地面から離れ た。このときの風船内の空気の密度 p」を Po, V, Mを用いて表せ。また,このとき の風船内の空気の温度T,を Po, P1, T,を用いて表せ。 (4) 風船内の空気の温度をどれほど上げることができたとしても,熱気球の質量が大き すぎれば浮上しない。すなわち, 熱気球が浮上することができるとき, その質量 Mは ある値 M。より小さくならなくてはならない。M。を Po, V, gのうち必要なものを用 いて表せ。 (5) To=300 K, Po=1000 hPa, V=2000 m° のとき, M,を計算せよ。 必要なら g=9.8 m/s?, m=29 g/mol, R=8.3 J/(mol-K) を用いよ。有効数字1桁まで求め, 解答には単位も付すこと。 c3) Pit 次に,浮上し始める温度T, が一T。となるように熱気球の質量Mを調整した。 (6) このときの熱気球の質量 MをTo, Po, m, R, Vのうち必要なものを用いて表せ。 その後,風船内の空気の温度をT,よりわずかに上げ, 熱気球が浮上した後すぐに空気 の温度をT,に戻した。すると, 熱気球は地表から h(>0)の高さまで上昇し, 静止した。 大気の圧力と温度は高所では減少することが知られている。地表付近では, 地表からの高 さxの関数として大気の圧力 P(x) と温度T(x) を以下のように定数αおよびβを用いて 近似的に表すことができる。 P(x) =P1- T。 号) T(x) =To-Bx 上式が常に成りたつものとして次の問いに答えよ。 (7) 高さ*での大気の密度をT。 Po m Ra のるキ ン の ロ」

初歩的な質問で申し訳ないのですが、何故、m［g］×N（アボガドロ定数）＝M（分子量）になるのですか？

熱 問2 このグラフは熱平衡のグラフと同じような考え方で大丈夫でしょうか、？？？ 熱と温度変化が同じような形になるから温度がどんどん同じ値に近づいていくように放出熱も図3の温度変化の値にだんだん近づいていくっていうイメージで考えました。。 解説の補足も理解できましたが、... Read More

ついて考えよう。お茶は, 時刻0で温度 T。であったが、 飲みは初め室温にあり, 同じ熱容量をもつものとする。次の二つの方万法を比べてお 間に放出した熱の総量Qを表すグラフとして最も適当 方法B:図2のように, 全量を二つの湯飲みに均等にわけたあと, 一つの湯飲み 方法Aで一つ目の湯飲みが受け取った熱量QAと, 方法Bで空になった湯飲みが受 68 第2章 熱と気体 ★**50 16分-8点】 書 お茶の冷まし方について考えよう。 $1 熱と温度 69 に入れる記号として正しいものを一つす。 T。 T。 問1 次の文章中の空欄 1 選べ。 きゅうす T, なものを一つ選ベ。 図3 よう。 0 Q+ 2 Q4 3 移す。 Q1 にまとめる。 0 0 0 け取った熱量Qの関係は, Q. 1 Qであり, 方法Aで冷ましたお茶の温影 Q+ Q+ 6 T,と,方法Bで冷ましたお茶の温度Tの関係は, T。 T。となる。ただし, Q+ 2 これらの過程では, お茶と湯飲みはすぐに同じ温度になるとし,湯飲み以外への の流出は無視できるものとする。 ール 0 1 2の解答群 0 0 > ② = 0 < さこ 方法A 方法B 図1 図2

良問の風61（4）です。3枚目のピンクのマーカーを引いた部分についてなのですが、（2）の時とは内部の圧力が違うのに、等圧変化と考えて良いのですか？

61* なめらかに動く質量M[kg]のピストン を備えた断面積Sim°]の容器がある。こ れらは断熱材で作られていて, ヒーターに 電流を流すことにより,,容器内の気体を加 熱することができる。/ヒーターの体積, 熱 容量は小さく,無視できる。容器は鉛直に 保たれていて,内部には単原子分子の理想 気体がん[mol)入っている。気体定数をR [J/mol·K), 大気圧を(P.(N/m'], 重力加 速度をgm/s°]とする。 (1) 最初,ヒーターに電流を流さない状態では, 図1のように,ピスト ンの下面は容器の底から距離1[m]の位置にあった。このときの気体 の温度はどれだけか。 HP ピストン ヒーター 図1 図2 次に,ヒーターで加熱したら, ピストンは最初の位置より 上昇 した。気体の温度は(1)の何倍になっているか。また, ヒーターで発生 したジュール熱はどれだけか。 (3)(1)の状態で, 容器の上下を反対にして鈴直にし,気体の温度を(1)の 温度と同じに保ったら, 図2のように,ビストンの上面は容器の底か ら1の位置で静止した。ビストンの質量M を他の量で表せ。 ※ この状態で, ヒーターにより, (2)におけるジュール熱のだけの 執を加えたら、ピストンの上面は容益の底からどれだけの距離のとこ ろで静止するか。 (名城大)