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Science Junior High

(1)4/5になるのがよく分からない (2)全体的に分からない。 解説お願いします🙏

④ ばねののび② 21C (香川改) <6点×3 ばねの上端をスタンドに固定し、 ばねの下端におもりをつるし て ばねののびを測定する。 強さの異なる2本のばねXとYにつ いて、この方法で測定すると、図のような結果になった。 (1) 次の文中の①の[]内から正しいものを1つ選びなさい。 ま た、 ②にあてはまる数を書きなさい。 ばねののびとばねを引く力の大きさとは ① 〔ア 比例 イ 987654321 ばねののび [cm]3 ばねY B 1 0 1 2 3 4 5 6 反比例]している。 また、 ばねXとばねYのばねののびを同じ にするには、ばねYを引く力の大きさの2倍の力でばねX を引けばよい。 おもりの個数 [個] 年 (1)① (2) 実験で用いたおもりとは異なる2個のおもりP QとばねZ を用意した。 ばねXにおもりPをつるしたところ、 ばねののび は4.5cmであった。 次に、 ばねYにおもりQをつるしたところ、 ばねののびは2.4cmであった。 実験で用いたおもりを1個つ るすとばねののびが1.4cmになるばねZに、 おもりPとQを 同時につるすと、 ばねののびは何cmになるか。 ✓② (2) ヒント (2) ばねXが 4.5cm、 ばねYが2.4cmの びるのは、それぞれおもり が何個のときかな。

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Physics Senior High

(1)について質問です B室のところで圧力をp1として計算しているのはなぜですか?

状態 1 A 室 IS B室 To To L L 265 断熱変化■ 図のように,両端を閉じた長さ2L, 断面積Sのシリンダー内部に, なめらかに動く厚さの無視 できる壁を取りつけ, A室およびB室に区切る。このシリ ンダーおよび壁は断熱材でつくられており, A室内の気体 はヒーターにより加熱できるものとする。 A室およびB室 状態 2 のそれぞれに, 温度 To の単原子分子理想気体1mol を封 入すると,気体の圧力はともに po となり, 壁はシリンダー の中央に静止した (状態1)。 次にA室内の気体を加熱した A 室 B 室 T1 T2 d ところ, A 室内の気体の圧力が上昇し、壁がシリンダーの中央よりd (<L)だけ右 に移動し静止した(状態2)。 A室内の気体が吸収した熱量Qと壁の移動量dの関係を求 めたい。 気体定数をRとする。 (1) 状態2におけるA室内の気体の温度 T, およびB室内の気体の温度T2を, To, L, d, Do, p を用いて表せ。 P1 5 =/1/3とし (2) を, L, d を用いて表せ。なお, 単原子分子理想気体の断熱変化では,y=1/3 po てV'=一定の関係が成りたつことが知られている。 (3)状態1から状態2への変化で,A室内の気体の内部エネルギーの変化 4UA, および B室内の気体の内部エネルギーの変化 4UB を, To, R, L, d を用いて表せ。 (4) A室内の気体がB室内の気体に対してした仕事を Wとする。 4U および 4UB を, QWのうち必要なものを用いて表せ。 (5) Q を, To, R, L, d を用いて表せ。 [22 岡山大 改] 254

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Physics Senior High

2枚目の解答のオレンジ線を引いているところについて質問です。 問題にはシリンダーとピストンは断熱材で作られている、と書かれているので断熱変化なのかとおもっていたのですが、ばねがついていると断熱変化では無くなるのですか?

1 264 ばね付きピストン■図のように, なめらかに動くピス トンとヒーターを備えた底面積Sのシリンダー内に1molの単原 子分子理想気体を入れる。 ピストンは, ばね定数んのばねで壁に 連結している。大気圧 のとき, シリンダーの底からピストン までの距離が でつりあい, ばねは自然の長さになっている。シ リンダーとピストンは断熱材で作られ,外からの熱の出入りはな いものとする。 気体定数をRとして、 次の問いに答えよ。 (1) このときの気体の温度T を求めよ。 10000000 ヒーター % k mo (2)次に, ヒーターで熱量Qを与えたら気体の温度は上昇し, ばねはxだけ縮んだ。 次の 気体の各量を求めよ。 (ア) 変化後の気体の圧力(イ) 内部エネルギーの増加⊿U (ウ) 気体が外部にした仕事 W' (エ) 加えた熱量 Q (3) ピストンから静かにばねをはずし, 気体をゆっくりと変化させると気体の圧力はpo になった。 圧力と体積の関係をグラフで表せ。 物

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