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Physics Senior High

物理 熱力学の問題です。 写真の、マーカーを引いた部分についてですが、解説のはじめの方にフラスコを温める前がV[m^3]のようなことが書かれているのに、このマーカーの部分では温める前にフラスコ内にあった空気の質量をV’[m^3]としているのでしょうか。 分かりづらい質問で申... Read More

問題24 ボイル・シャルルの法則 口の開いたフラスコが、 気温 〔℃〕, 圧力か [Pa] の大気中に放置されている。このフ ラスコをt〔℃〕までゆっくり温めた。 次の各問に答えよ。 (1) このとき, フラスコ内の空気の圧力はいくらか。 (2) 温度が 〔℃〕 から [℃] になるまでに, フラスコの外へ逃げた空気の質量は, はじ めにフラスコ内にあった空気の質量の何倍か。 指針 一定質量の気体では、圧力、体積 V, 温度の間に DV=一定の関係(ボイル・ T シャルルの法則)が成り立つ。 フラスコの外へ逃 げた空気も含めて, この法則を用いて式を立てる。 解説 (1) フラスコは口が開いており, 大気に通じているので, フラスコ内の空気の圧 TST LLE 力は大気圧に等しい。 したがって, [Pa] (2) フラスコの容積をV[m²] とし 温める前の [°C], p 〔P〕, V[m²] のフラスコ内の空気が, 温めた後, t [℃] [P] V'[m²] になったと する。 ボイル・シャルルの法則の式を立てる P₁V' と, 273 + t2 DIV 273+t1 = 273+ t₂ これから, V'=Vx 273+t₁ フラスコの外に逃げた空気の体積 ⊿V は, t₂-t₁ ⊿V=V'-V=Vx- 273+t₁ 温める前にフラスコ内にあった空気の質量を m, 外に逃げた空気の質量を4m とすると, Am _ AV m V' 4m m = が成り立ち , VX VX 発展問題297 t₂-t₁ 273 + t1 273 +2 273+t₁ = t₂-t₁ ・倍 273+t2

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📍波 ⑶ 緑線、文章の意味がわかりません。 なぜそのようなグラフになるのですか?

v-tグラフ 右図は,x軸上を正の向きに伝わる正弦波の波形 (y-x グラフ) を表している。 t = 0s のとき図 の実線で表された波は, t = 0.50sのとき初めて 破線のような波形となった。 正弦波は連続的に続 いているものとする。 0 y軸負の 向きに変位- 2編2音 (1) 波の振幅 A [cm], 波長入 [cm], 速さ [cm/s], 振動数f [Hz], 周期 T [s] はそれぞれいくらか。 (2)t=0sのとき, x = 30cm での変位はいくらか。 (3) t = 3.0s での波形のグラフ (y-x グラフ)を描け。 より, t = 1.0s での波形と同じになる。 t = 1.0s で の波形は, x = vt = 4.0cm/s × 1.0s = 4.0cm より, t=0s での波形をx軸正の向きに 4.0cm 移動 させればよい。よって, 右図のようになる。 (4)y-tグラフは周期T = 2.0s の正弦波になる。 油 【解説】 ➡p.157 (1) 問題図より, A=2.0cm, 1 = 8.0cm 0.50 秒間で波が 2.0cm進んだことから,v= v=fより,f=21/27 4.0cm/s 0.50 Hz, また, T= T=-=- 18.0cm (2)波の変位は1波長 ( 1 = 8.0cm) ごとに同じである。 x = 30cm では, 30cm = 3×8.0cm+6.0cm = 3 +6.0cm より, x = 6.0cm での変位と同じになる。 よって, y=-2.0cm (3) 波形は1周期 (T= 2.0s) ごとに同じである。 t = 3.0 s では, 3.0 s = 2.0s +1.0s = T +1.0s 「はい」 (4)x=0cmでの媒質の振動のようす (y-tグラフ) を 0 ≦t≦T の範囲で描け。 少し時間が経った波形 もとの 波形 2.0cm 20.50s y[cm〕 2.0 1.0 A -2.0 y[cm] 2.0 1.002.0 2.0 t[s] y-xグラス 位置入 -2.0 ➡p.155 = 4.0cm/s N y[cm〕 2.0 4.06.0 = 2.0s O ①t=0s でy=0cmである。 ②t = 0 s から少し時間が経つと; x = 0cmでの媒質は下図左の破線のようにy軸負の向 30 → Note きに変位する。以上より, グラフは下図右のようになる。 -2.0- X 24.0cm 2.0 AJ 6.0 10 14.0 18.0 12 [cm] やってみよう 10 ほんとうめい 半透明のシートに波形 を描き, y-x グラフ 中で左右に動かし、波 の移動のようすと媒質 の変位の関係を確かめ よう。 15 25 Pa

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(2)を解く時、(1)の答えの34Jを使ってるんですけど力学的エネルギーと熱量はイコールの関係なんですか??

摩擦熱の発生 傾きの角30°のあらい斜面上に, 質量 2.0kgの金属板を 置いて静かにはなした。 斜面に沿って10m だけすべりおり たとき,金属板の速さは8.0m/sであった。金属板の比熱を 0.17J/(g・K),重力加速度の大きさを9.8m/s2とする。 (1) 金属板が10m だけすべりおりる間に失われた力学的エネルギーはいくらか。 (2) 発生した熱量の半分が金属板に伝わった。 金属板の温度上昇はいくらか。 例題28 センサー 35 摩擦力がはたらくときのよ うに、力の向きと変位の向 きが逆向きのとき, 仕事は 負となる。 失われた力学的エネルギー の分だけ摩擦熱が発生した。 そ の半分が金属板に伝わり, 金属 板の温度上昇に使われた。 30° 解答 (1) 初めの金属板の力学的エネルギーをE〔J〕. 10m だけすべりおりたときの金属板の力学的エネルギーを E2〔J〕, 10m だけすべりおりたときの位置を重力による位置エネル ギーの基準面とすると, E₁ (1/2×2.0×0)+2.0×9.8 .0×9.8×10sin 30°=98[J] [128] ×9.8×0=64〔J〕 後一煎するだけ! E2= (1/3×2.0×8.0 42.0×98×9 失われた力学的エネルギーは, E, E2=98-64= 34[J] (2) 金属板の温度上昇をAT〔K〕 とすると,Q=mcAT より. m 34×7/-/-(2 =(2.0×10)×0.17 × AT したがって AT=5.0×10 [K] g 熱量の単元のmの単位は 運動のmの単位はkg の答え求めるのには運動の かってるから

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