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Physics Senior High

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)

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Physics Senior High

Δtが2分の1tになる理由がよくわかりません

**r.rnこIC興 I 図のように,長さ 1.60 mのガラス管OP の左端Oの近くに置いたスピーカー から,ある振助数の音を出し続けたとき, 管の気柱が共鳴し,定常波が生じた。 音の伝播にともなう空気の変位は,管の長さ方向に対して右向き変位を上向き に,また,左向き変位を下向きとして横波のようにあらわす。図の波形の実線と 破線は,それぞれ,ある時刻tにおける変位と,At 秒後の時刻t+ At における 変位を示す。開口端補正は無視できるものとし, 空気中の音の速さを340 m/s として,以下の問い(問1~5)に答えよ。解答の数値は, すべて有効数字3桁 にせよ。 レー 5入 レ-340mls 1.60 m A B C D E F G スピーカー 開管 340 u2 このときの音の波長入[m] と振動数(n [Hz] を求めよ。 6-8=0.2 問1 Xル(n = 4/5Hz 時刻tで,空気の密度が最大の位置を, 図のO, A~GA Pから選んです 問2 べて書け。 A、E 問3 最小の At 秒の間に空気の密度変化が最大となる位置を,図の O, A~G, Pから選んで,すべて書け。 (AF 最小の At 秒を求めよ。(解答に至る過程も)「説明欄」に簡潔に記入する 問4 こと)。 0.00/118 次に,管の右猫Pを閉じて, スピーカーから出る音の振動数をゆっくり下げて いったところ,改めて, ある振動数で共鳴がおこった。 問5 このときの音の波長入'[m]と振動数 n' [Hz) を求めよ。(解答に至る過程 も「説明欄」に簡潔に記入すること) 19.14X101 0 0 h' 42H2 Cp o o0) 00.

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Physics Senior High

問24のやり方が分からないので教えて欲しいです!

の関係が成立する(図8)。 容器内の気体の圧力は, 面に対して常に垂 直にはたらき,その大きさは, 容器内のどの 部分においても等しい。 2 大気の圧力 地球の大気を構成する分子も熱運動をして おり,大気中の物体に圧力(大気圧)をおよぼ 真空 水銀柱に はたらく 重力 水銀柱 0.76m ト大気圧に よる力 大気圧 atmosphericpressure す(Op.51)。大気圧は,太さが一様で一端を 閉じたガラス管中の水銀の高さを用いて, 測 定することができる。水銀を満たしたガラス 管を,図図のように, 水銀を入れた容器中に倒立させると,管の上部はほぼ直 図39 大気圧と水銀柱の高さ 空になり,水銀柱は,およそ0.76mの高さになる。このとき, 水銀柱にはた らく重力と,大気圧による力がつりあっている。このことから,地上の大気 の 圧は,ほぼ1.0×10°Paであることがわかる。 中 問24 図9で示す実験において,水銀柱の高さが0.76mとなったことから, 水銀の密 度1.36×10*kg/m° を用いて, 大気圧を計算せよ。 0気体は,温度が上がると, 分子の熱運動が激しくなり, 膨張する(③p.118)。このような気体の状態の変 化は,その圧力, 温度,体積の変化として表すことができる(Op.129~130· )。 の圧力の単位には,気圧(記号 atm) が用いられることがある。1 atm は,1.01325×10°Paと定められている。 これは,760mm(0.76m)の水銀柱に相当する圧力で, 760mmHg(水銀柱ミリメートルとよむ)とも表され る。天気予報では,大気圧の単位にヘクトパスカル(記号 hPa) が用いられている。 1hPa=10°Pa latm=1013.25hPa

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