高一物理基礎の熱とエネルギーの分野です。 解答をみたのですが、どうしてもどうしてこうなるのかが分かりません。テストが迫ってきているので、どなたか教えて頂けると嬉しいです。

例題31 90. 熱効率 ある船の主機関は,重油を燃料とする最大仕事率 2520kW のディーゼル機関である。この船 を全速力で1時間運航するには,何kgの重油が必要か。ただし,重油 1kg の発熱量は 4.2×107J,熱効率は 40% とする。 大脈 (1) 例題 31

(ウ)の問題で L進めむごとに立方体の側面に衝突すると思うのですがなぜ1往復で１回しか衝突しないのですか？

247 気体分子の運動 一辺の長さLの立方体の容器に質 量m (kg単位) の気体分子がN個入っている。 図のように座標軸 をとるとき 以下の文中のに適当な式を入れよ。 (1) 1個の分子が図のなめらかな壁面Aに x方向の速度成分 vx で 弾性衝突したとき,分子の運動量の変化はアなので,壁 面Aに与える力積はイである。この分子は時間の間に ウ 壁面Aと衝突するので,この分子によって壁面Aが 受ける平均の力の大きさはf=エである。 24 L A (2) 全分子の速度の2乗の平均値を三平方の定理を用いて各成分の2乗の平均値で表 すと2x2+vy2+v22 であり, 等方性より全分子は平均的に2 ので,エを用いてN個の分子が, 壁面Aに与える力をを用いて表すと F=オ となる。したがって,壁面Aにはたらく圧力はp=カである。 (3)状態方程式 V =nRTとカを比較すると,分子1個の平均運動エネルギー Eはアボガドロ定数 N (物質量 n=N/Na),気体定数R, 絶対温度T を用いて表す ととなる。ここでN個の分子の質量が分子量Mo (g単位)であること を考慮すれば,キより分子の二乗平均速度は, Mo, R, T を用いて ク と表される。 例題 44259 '

2枚目の写真は107番の問題の解説なんですけど、青線の部分が分からないので教えてほしいです。

107 熱効率 熱効率 25%の熱機関が高温の物体から熱をもらい, 低温の物体に 30Jの熱を放出した。 熱機関が高温の物体から得た熱量と外部にした仕事はそれぞ れいくらか。 3, 例題 26 ヒント (熱効率) = (熱機関がした仕事)/ (高温の物体から得た熱量)

物理　熱機関 (3)の問題が分かりません。 用語やアルファベットの意味から分からないので一から説明して頂けると嬉しいです。

基本例題 26 熱機関 重油を燃料とする仕事率 50kW の熱機関がある。 この熱機関は, 重油を1.0kg | 燃焼させると, 外部に 1.2×10'Jの仕事をする。ただし, 重油を燃焼させると, 1.0 gあたり 4.0×10^ J の発熱量があるものとする。 (1) 熱機関の熱効率はいくらか。 (2)この熱機関が1時間にする仕事はいくらか。 (3)この熱機関が1時間はたらくとき,仕事に変えられずに外部に捨てられる熱量 はいくらか。 解答 (1) 重油1.0kg (=1.0×103g) を燃焼させたときの発熱量は, (4.0×10^)×(1.0×10°)=4.0×107J 熱効率eは,e= 外部にする仕事 吸収する熱量 1.2×107 から,e= -=0.30 4.0×107 0.30(30%) (2)50kW=50×10°J/s, 1h=3600sより, 熱機関が1時間にする仕事 W' [J] は, W = Pt から, W'=(50×103) x3600=1.8×10°J 1.8×10°J (3) 熱機関が1時間はたらくときに使用する重油の, 燃焼時の発熱量を Q1 〔J] とすると, W' Q e= から,Q=- W' 1.8×10° = -=6.0×10°J e 0.30 したがって,仕事に変えられずに外部に捨てられる熱量 Q2 〔J] は, Qz=Q-W'=6.0×10°-1.8×10°=4.2×10°J 4.2×10°J

（ロ）と（ハ）についてなんですけど、 （ロ）の熱力学第1法則の右辺の2RΔTの「2」って何を表しているのですか？ （ハ）では15RnΔTだけではだめで、なぜ3/2×2RnΔTと15RnΔTのふたつが必要なのかがわかりません

4. 以下の設問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。 (日) (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, Mのピストンを容器内側の中央に設置して、 ピ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Vo温度をTする。この状態 を状態1とする。 平常 左 次に状態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α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V1で,ピストン下側の理想気体の圧力はP2 積はV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 であった。 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 ることはないものとする。 平

なにがどうなってこの式になったのか分かりません。

I わる、 以下の空欄にあてはまるものを各解答群から選び, マーク解答用 紙の該当欄にマークせよ。 図1のように, z軸の正の向きに一様であるが時間とともに変化する磁 場をかける。この中に,長さLで絶縁体の細い糸の一方の端を磁場中の ある点0に固定し,もう一方の端に質量 M, 正の電荷 +α を持つ粒子を つなぐ。 時刻 t <0 のある時刻に. 糸が磁場と垂直に張った状態で,粒子 を磁場と糸に垂直な方向に初速で打ち出した。 粒子は磁場と垂直な平 面上を, 2軸の正の方から見て時計まわりに半径Lで円運動した。 粒子 の円に沿った運動については,粒子の運動の向きを正の向きとする。 円周 率をとし,粒子にはたらく重力は無視してよい。 +9 Bo 図1 B Bo ( 1 + kt ) t 問1時刻t<0では一様磁場の磁束密度は一定値であった。 このとき, Boであった。このとき, 糸がたるまずに等速円運動することのできる粒子の速さの最小値を Vo, 角速度を wo とすると, vo は (1) と表される。たとえば, Bo=1.0T として,回転している粒子が陽子と同じ質量 M=1.7×107kg と電荷 g=1.6×10-1Cを持つ場合, 角速度 wo は、 (2) rad/s となる。 ただ て,粒子の速さは光速よりも十分に小さいものとする。 時刻 t < 0 で粒 子に初速v=3v を与え, t>0では磁束密度をB=Bo(1+kt) (kは正 ω

楽な計算方法教えてください！ お願いします！ 計算苦手過ぎて答えが合いません。😭

【解法】 気体の膨張した体積⊿V [m] は, ⊿V=4.0×10-3 ×0.050 =(2,0810%)[m] 36 シリンダーP

分からないです！ 計算が合わない！ (1)(2)両方とも！ 私の答えが(1)が2.40になり、(2)が7.22✖️10の➖2乗となり答えが違います。 計算方法を教えてください。

例題4 状態方程式 気体定数を 8.3J/mol・K として, 以下の問いに答えよ。 (休程) (2) 圧力が 1.0×10Pa, 温度が 17℃ の理想気体 0.30mol の体積は何 m3 か。 (1) 圧力が 1.0×10Pa, 体積が6.0×10-m3 温度が27℃の理想気体の物質量は何molか。 【解法】 (1) 理想気体の物質量をn [mol] とすれば,DV=nRTより, 1.0×105×6.0×10=n×8.3×(273+27) となるので, n=- 1.0 × 105 × 6.0×10-3 8.3×(273+27) C 12 You 7=1+273°29 (ビー度) 13518486 =(0240)=(924)[mol] ないて (2)理想気体の体積を V [m] とすれば, pV=nRT より, 1.0 × 105 ×V=0.30×8.3×(273+17) となるので, V= 0.30×8.3×(273+17) 1.0×105 = 01722X100 34 )=172410 ) [m³] 33 か

物理 原子分野です (3) 解説に 反応前の全エネルギーと 反応で発生したエネルギー(解放されたエネルギー)の和が ヘリウムと 中性子のエネルギーの和となっています なぜこうなるのでしょうか 元々、水素2つのエネルギーがあって、そこから、水素、中性子、解放されたエネルギー ... Read More

104 (2) 陽電子は正の電荷をもち、その質量は電子の質量に等しい。静止し ている陽電子と電子が結合し,陽電子と電子は消滅し,エネルギーの 等しい2個の光子が発生した。この光子1個のエネルギーは [MeV〕 である。 ただし, 1MeV=10°eVである。 原子 105 V (2) 衝突後のヘリウム3原子核の速さVと中性子の速さの比では (2)である。 [MeV] である。 や (3) 中性子の運動エネルギーは (3) (立教大) 153 超高温において, リチウムの同位核1個と重水素の原子核(質量数2) 1個が結合して,2個のヘリウムの原子核 (質量数4) を構成する。 中性 子の質量は 1.0087 [u] 陽子の質量は1.0073 〔u〕, リチウムの同位核1 個の質量は 6.0135〔u] 重水素の原子核1個の質量は2.0136〔u〕,ヘリ ウムの原子核1個の質量は4.0015〔u〕とし, 1 [u] は 931 〔MeV〕に相当す る。 重水素にも陽子と中性子の質量欠損ある (a) 重水素原子核の質量欠損は(1) [u] で, 結合エネルギーは (2) [MeV]である。 (b) 上の反応は次の核反応式で表される。 (3) Li+ KH → (6) X He (5) (7) (c)この反応で失われた質量は (8) | [u] である。 答えは小数点以下 第4位まで求めよ。 (d) この反応で (9) [MeV〕 のエネルギーが放出される。 答えは有効 数字3桁で求めよ。 (東海大) 154" 等しい運動エネルギー 0.26 MeVをもつ2個の重水素原子核Hが 正面衝突して, ヘリウム原子核Heと中性子 in が生成される。これ は核融合反応と呼ばれ、次の反応式で表される。 {H+H→He+ in ただし、中性子,重水素原子核, ヘリウム3原子核の質量は,原子質 量単位で表すと, それぞれ 1,0087 u. 2.0136u. 3,0150uである。 ここで1u=1.7×10kg 1MeV=1.6×10 'J. 光速e=3.0×10m/s とする。 (1) 質量を失うことによって生じたエネルギーは (1) (MeV)である。 (日本)

どうして電池の仕事がコンデンサーのだけになるんですか？ 抵抗にも仕事しないんですか？？ 教えて欲しいです🙇‍♀️

必解 107. <スイッチの切りかえによる電荷の移動〉 R R[Ω] 図のように,電圧 V [V], 2V [V] の電池 E1, E2, 電 S1/S2 気容量がいずれもC[F]のコンデンサー C1, C2,抵抗値 R[Ω] の抵抗 R, スイッチ S1, S2 が接続されている。最 初, スイッチ S, S2 は開いていて, C1, C2 には電荷は蓄 えられていないものとする。 また, 電池の内部抵抗は無 視できるものとする。 次の問いに答えよ。 (1) S を閉じてから十分に時間が経過した。この間に電池 E がした仕事を求めよ。 の C2. C[F] C1 C[F] T E1 VVX E2 Vo [V] 2V (V) (2)次に,S1 を開き S2 を閉じた。十分に時間が経過した後のC2 の両端の電位差を求めよ。 また,この間に電池 E2 がした仕事を求めよ。 [し] VOX (3) 続いて, S2 を開き, S1 を閉じた。 十分に時間が経過した後, S を開き S2 を閉じた。さら に十分に時間が経過した後の, C2 の両端の電位差を求めよ。 (4)この後,(3)の操作をくり返すと, C2 の両端の電位差はある有限な値に近づく。 その値を 求めよ。 コンデンサー [17 大阪市大〕 必解 108. <極板間の電場と電位〉 真空中で図1のように, 2枚の薄い金属板 A, B を間隔d 〔m〕 は なして配置した平行平板コンデンサーの両端に起電力 V [V] の電 池とスイッチSがつないである。 dは金属板の大きさに対して十分 A IB