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Physics Undergraduate

お助けをm(_ _)m

B 【問5】 (第1回レポート 【問4】 の続き) 図のように, 温度 T の環境下で、 取手のつ いたピストンがある容器の下側に物質量 n の理想気体が封じ込められていて, 容器の 上側は真空になっている. 気体は容器を通して外界との熱のやりとりは自由にできる ものとし、ピストンの質量は無視できるほど小さく, 滑らかに動かせるものとする. ピ ストンの取手の上におもりをのせてあり, 気体の体積はV」 となっている. 以下の 問いに答えよ. (i) おもりAがのっている取手の上に, 追加でおもりBをのせるとピストンはさら に下降し、しばらくしたのちピストンは静止して気体の体積がV2 となった. こ の状態変化に伴うエントロピーの変化量 AS1 2 を求めよ. (ii) おもりBだけを取り除くと, しばらくしたのち気体の体積は V1に戻ってピストンは静止した. この状態変化に伴うエ ントロピーの変化量 AS2→1 を求めよ. (iii)(発展問題) (i) (ii) それぞれの過程でのエントロピー生成 7 Sgen1→2, Sgen2→1 を求め,これらの過程の可逆性を論 じよ. (iv) (発展問題) おもりAがのって熱平衡である状態1と, おもりBがのって熱平衡である状態2の間における, ヘルムホ ルツの自由エネルギーの差 AF1→2= F2 - F1 を求めよ. (v) (発展問題) 状態変化 1→2の間に, おもり AとBの位置エネルギーが気体に与えられる. これと (iv) で求めた AF1 2 との差は何を表しているのかを議論せよ. *4 ガソリンエンジンの熱力学的モデルとされるサイクルである. C→Dが可燃性混合気の圧縮, DAが燃焼, AB が膨張, B→Cが排気・吸気 に対応する. DAにおける吸熱は温度 TA の熱源から, BCにおける放熱は温度 T の熱源へ 瞬間的に行われるものとする, *5 仕事は、体積変化に伴って圧力がするものだけとする. *6 実際のガソリンエンジンでは,過程DAでのエネルギー流入は, 熱源 A からの熱流入ではなく、 ガソリン燃焼によるエネルギー流入である. Q *7 過程 A B において, 温度 T の熱源から熱Qを受けとるとき, Sgen = (SB-SA) - T

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Chemistry Senior High

式を立てるところまでは出来ましたが解き方が分からないので教えて頂きたいです。

目標 10分 6 平衡時の物質量の計算 (1) 次の問題を下表を利用して(i)~(v)の順に従って解け。 容積 V[L]の密閉容器に水素 H2 1.0 mol とヨウ素12 1.0 mol を入れて1000℃に保つと、平衡状 態に達した。このとき,容器内に H2, 12, HI がそれぞれ何mol 存在するか。小数第2位まで求めよ。 1000℃における平衡定数Kを20とする。 √5=2.24 (i) この気体反応の化学反応式の係数を記し、各物質の変化量比を合わせて記せ。 (i)H2 と I2 の反応前に,問題の値(H21,ともに 1.0mol) を記す。 また,平衡時のHI をæ 〔mol]と する。 ()()より、HI の変化量が+ r 〔mol] とわかるので,これを基にH2, I2 の変化量を比例計算で求め よ。 (iv)各物質について,平衡時の物質量を求め,これをモル濃度に換算せよ。 (v) 平衡定数 K を与える式に(iv)で求めた各物質のモル濃度を代入し,K=20 として,πについての 2次方程式を解け。 | HI [ 化学反応式 変化量比 反応前 変化量 平衡時 モル濃度 平衡定数 [Hz] = K= V ] H2 [HI] 2 [H2] [I2] iom 1.0 mol(ii) [H] mollom ] mol lom mol/L + [I2] | 1₂ 1.0 mol(ii) V mol om -=20 Tom molom lom mol/L [HI] 0 mol [H]| mol x [mol] (ii) IC ] H2 1₂ HI V I mol/L (i) (iv) mol mol mol

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