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Physics Senior High

319(3) 解答は理解できたんですが 写真のような解き方はなぜダメなんですか?

第Ⅲ章熱力学 よし ヒント B→Cは, かV=一定なので, 等温変化である。 気体の内部エネルギーは, 絶対 温度に比例する。また, 気体は、その体積が減少するときに正の仕事をされる。 例題42 319. C,と Crの関係 物質量nの理想気体を,圧 九か、体積VI,温度 T;の状態Aから, 圧カー定の ふとでゆっくり加熱すると,体積V2,温度 T, の状 能Cとなった。定圧モル比熱を Co, 定積モル比熱 を Cvとして,次の各問に答えよ。 (1) 状態AからCの間に,気体が吸収した熱量は いくらか。また,外部にした仕事はいくらか。 状態Aから体積一定のもとでゆっくり加熱すると, 圧力 p2, 温度 T,の状態Bとなった。 (2) 状態AからBの間に,気体が吸収した熱量はいくらか。 (3) さらに,状態Bから等温変化をして, 状態Cになったとする。状態AからBを経て Cとなった場合の, 内部エネルギーの増加量はいくらか。 さい026テれに (4)(3)における内部エネルギーの増加量は, 状態AからCに直接変化した場合の内部 エネルギーの増加量と等しい。この関係から, Cp Cv, および気体定数Rとの間に成 り立つ関係式を求めよ。 B p2 Tz C A V 0 V V。 HこA0 →例題42) ヒント(4) 状態A, Cにおいて,それぞれ気体の状態方程式を立てる。 らの距 320.気体の状態変化 単原子分子からなる理想気 tp[X10°Pa)

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Physics Senior High

垂直抗力の作用点がなんで右にずれるのか教えてください

町還itoっりぁい 粗い床上に, 重き , 誠の点A。 Bは, 高さg, 直方体の側面に平行で はじめ直方体は静止していたが, 幅のの直方体が還かれている。 重心を通る断面の点を表 す。点Aに糸をとりつけ, 水平右向きに大きさ婦の張力で引いた。 7のを徐々に大きくすると, やが て点Bを回転軸と して倒れた。 次の各間に答えよ。 (二) 発展問題 137 1) 直方体が静止しているとき。, 直方体が床から受ける垂直抗力の作用点は, 点から 左向きにいくらの距離にあるか。 2) 直方体が回転し始めるのは。 7がいくらをこえたときか。 (3⑬) 床と直方体の間の静止摩擦係数 は, 垂直抗力の作用点は, アー0 のとき に重力の作用線上にある。 を大きくすると, 作 用点は徐々に右側にずれていき, やがて底面から 外れたとき, 直方体は点Bを回転軸として倒れる。 : (1) 垂直抗力をW, 点 Bからその作用点まで の距離を, 静止摩擦 カカを万とすると, 直方 体にはたらく力は図の ようになる。 鉛直方向 の力のつりあいから, P に ち = …① トー 3 点Bのまわりの力のモー メントのつりおM ] ら, テー7gー ールAz=テ0 …② | 志方体がすべらないためには, いくらより大きくなければならないか。 二2 とたっすのでーーーて 式やを②に代入して, ぅ大 (2) 7を大きくすると, 垂直抗力の作用点は右 側にずれる。(1)のxが0 になるときの張力を 作 とすると, 張力がこれよりも大きくなると か"黄 も アァ 倒れるので, 0= ぅ~刻“ 7ニテ 2 (3) 直方体にはたらく水平方向の力のつり あい から, /ど=テアの …③ =んAV これに式①, ⑧を代入して, 73zP これから, 7が/をこえる と直方体はすべ り始める。 直方体はすべる前に仙れるので 6 ひ の<z <ん 。 2 計

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Physics Senior High

(5)がわかりませんA→Bにかかる時間は(4)で求めて、次にB→Aにかかる時間を求める必要があると思ったので計算したところ3枚目の写真のようになってしまいました。2枚目には解説をのせておきます。よろしくお願いします。

ITには, 質量 (77) の理想気体分子が れ 無視できるものとし, ll 力加速度の大きさを 9 とする。 包 1 のように, 大気中に, 内部の断面積がSの 科弄容器が, 円筒の軸が外直になるよう に, 庶面を下にして水平な床の上に置かれている。容器内は, 気審を保った状態で.、いずれ も質量 47。 断面積 ③ の円板 A_ Bによって, 2つの部分I, ILに仕切られている。 また, 1 周封入きれでいる。以下で は, 分子はすべて鉛直方向にのみ運動するものとし, 分子が受ける重力の影響は無視できない ものとする。また, 分子どうしの衝突はなく, 分子は, A, B, および容器の底面と瞬間的に 弾伴箱突をするもるのとする。さらに, A, Bの厚さや, A, Bが容器の内壁から受ける摩擦は (5点) 問1 次の文章を読んで に入る適当な式を, %, の, および以下で与える9 しのう ちから必要なものを用いて表し, それぞれの解答欄に記入せよ。 まず, 1 内の気体分子 1 個に着目して考える。A と衝突する直前のこの気体分子の速 さをりとすると, 分子がAと衝突する際に, A がこの分子から受ける力積の大きさは 旬) |と表される。また, BからAまでの高さをんとし, Bと衝突する直前の. この分 了の速さを とすると, ゲニ| (2) |と表きれるので, この分子がB と衝突する際に, B がこの分子から受ける力積の大きさは| (3) |と表される。 とことで, この分子が A と衝突してから B に到達するまでに要する時間は (3 れるので, この分子が単位時間当たりに A と衝突する回数をヵとすると, ヵ= ⑮) と表さ と 表るれる。 なお, んは, この分子が単位時間当たりにBと衝突する回数に等しい。(10点)

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