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Mathematics Junior High

問2〜問5までやり方教えてください

¥4 物質の温度による変化について調べる実験を行った。これらをもとに,以下の各問に答えなさい。 ただし、液体の水の密度を1.0g/cm²とする。. [実験Ⅰ] ポリエチレンの袋に,できるだけ空気を入図1 れないようにして2.cm ² の液体のエタノールを入れ、 90℃の湯をかけたところ, 図1のように、エタノール を入れた袋は大きくふくらみ, 液体のエタノールはま ったく見えなくなった。 図2 [実験Ⅱ] 20cm の氷と20cmの固体のロウを2つの同じプラスチッ グのカップにそれぞれ入れて, 質量を測定すると, 氷を入れたカッ プのほうが大きかった。 図2のように60cm²の水を入れたカップ A,Bと60cm²の液体のロウを入れたカップC, Dを用意し, カッ プA, C20cmの氷, カップ B, Dに20cm²の固体のロウを入れる と、 カップA, B で氷と固体のロウは水に浮き, カップC,Dで氷 と固体のロウは液体のロウに沈んだ。 ポリエチ レンの袋 液体の エタノール PASSAT 水 ポリエチ レンの 氷 のを、右のア〜エから1つ選び, その符号を書きなさい。 ただし、図中の点線は固体のロウが沈んでいるときの液 体のロウの液面を表している。 固体のロウ 液体のロウ 問1 実験で、エタノールを入れた袋が大きくふくらんだのは、エタノールの粒子にどのような変化 があったからか。 簡単に書きなさい。 問2 実験Ⅰで, 液体のエタノール2cm ² の質量は何gか, 求めなさい。 ただし, 液体のエタノールの ・密度を0.79g/cm²とする。 実験1で,気体のエタノールの体積は何cm² と考えられるか, 求めなさい。 ただし, 袋の中の気 体の状態のエタノールの密度を0.0016g/m²とし, 袋の中にはエタノール以外の物質はふくまれて いないものとする。 4 実験ⅡIの結果から,次のア~エの物質を密度が大きい順になるよう, 左から符号を並べなさい。 ア水イ 氷 ウ液体のロウ 固体のロウ 5 実験ⅡIが終わったあと, カップA, Dをそのまま放置すると, カップAの氷はすべてとけて水に なり、カップDのロウはすべて固体になった。 (1) このときのカップAの水の質量は78.4gになった。 氷の密度は何g/cm² か, 求めなさい。 (2) このときのカップDの液面の断面として最も適切なも ア I

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Physics Senior High

ホイートストンブリッジです。(2)まではいいのですが(3)がどうしてもわからないです。 なぜ電流計が0だと(1)と電圧が同じになるんですか? あとの計算でV1=80×10^-2 としてますが、これは(1)と流れる電流が同じということですよね?したら(1)のようにキルヒホッフ... Read More

必修 11. 電流と磁場, 荷電粒子の運動 基礎問 電流と磁場 Ⅰ. 図1のように,長い導線を水平に南北方向に張り,そ の真下の距離 10 [cm] のところに小さな磁針を置いて、 導線に電流を流した。このとき,磁針のN極は西に 45° 振れて静止したことから,この場所での地球の磁場の強 さの水平成分は 25 〔A/m〕 であることがわかった。 (1) 導線にはどの向きに電流を流したか。 (2) 流した電流は何 〔A〕 だったか。 (3g) 次に導線を取り除き、かわりにコイルの頭を南北方向と垂直になるよ うに1巻きの円形コイルを置き、その中心の磁場が0となるようにした い。 円形コイルの半径を20〔cm〕 とすると, コイルに流すべき電流の強 79 さは何 〔A〕か。 ⅡI. 図2のように、紙面に垂直な導線P, Qに同じ強さIの 直線電流が流れている。Pの電流は紙面の裏から表に向か う向きに,Qの電流はPと逆向きに流れている。導線P. Qからの距離がともに4の紙面上の点Xに生じる磁場の (福岡大改・愛媛大) 強さを求め、その向きを図示せよ。 I H=- (r: 電流からの距離) 2πr () 円形電流の中心の場合 北 H=- ( r円の半径) 2r 45 C 15+0=3 P 0 10cm 図1 XA a. 3. ●地磁気 地球は北極をS極,南極をN極 精講 とする大きな一つの磁石であり,地表には 地球による北向きの磁場が存在する。 これを地磁気という。 【参考】 磁気量 (磁極の強さ) をmとすると, 強さHの磁場 から磁極が受ける力の大きさFは,F=mH である。 ●電流がつくる磁場 電流がつくる磁場の強さは電流の強さに比例するが, そ の強さを与える式は電流の形状によって異なる。 電流Iがつくる磁場の強さを Hとすると 電流ⅠⅡ (i) 直線電流 ( 十分に長い) の場合 a 図2 H 磁場 (A) SLO TA a 1 Gir Q ルの内部の場合 ソレノイドコイ H=nl (n: 1 〔m〕 あたりの巻数) ●右ねじの法則 右ねじの進む向き ●京靴の向きにとると、右ねじを回す 向きが磁力線の向きを表す。この 磁力 磁力線の向きの接線方向が磁場の間 である。 磁場 クトル和である。 ●磁場の合成 複数の電流による磁場は、各電流がその場所につくる磁場のベ I. (1) 磁針の向きより, 合成磁場の向きは北向 真上から見た図 きから西へ45° 振れているので、 導線の電流が 45 つくる磁場は西向きである。 よって, 導線を流れる電流の向き は、右ねじの法則より, 北向きである。 (2) (1)より、導線の電流がつくる磁場の強さをH [A/m] とす ると, H=25 [A/m〕 である。 電流の強さをI〔A〕 とすると, I 2×0.10 よって,I=5=5×3.14≒16 [A] (3) 円形コイルの中心の磁場が、 地磁気と逆向きで、同じ大き H= -=25 さであればよい。 コイルに流す電流の強さをI' 〔A〕 とすると, I' VI I 2ла 磁場H I. (1) 北向き Ⅱ. 磁場の強さ: -25 よって, I'=10 [A] 2×0.20 TARS KAME I. 導線P, Q の電流がそれぞれ点Xにつくる磁場の強さを H, HQ とすると, I 2лα H Hp=Ho= 導線 P, Q の電流がつくる磁場の向きは右図となる。 磁場の強さが等しく, なす角が120° であることより,合成磁場 の向きは右図の太い矢印の向きである。 また, 合成磁場の強さ Hx は , Hp (または HQ) と正三角形をつくることより, (2) 16 〔A〕 I 向き 2ла' Hx=Hp= 【参考】 成分で求めると, Hx=Hpcos60°×2=He となる。 北 R÷Á÷AN….... (3) 10 (A) a の図 磁力線 .25 [A/m) 電流 磁場 H₂O H60060° Far-102043: H₂ 図 a Q 第4章 電気と磁気 流と磁場, 荷電粒子の運動 177

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Chemistry Senior High

溶質粒子のモル濃度が高いと言うのは、分子量が小さいということだと理解しています。 では、溶質粒子の物質量が多いと言うのはどうやって見分けますか? わかる方教えてください。よろしくお願いします。245番です。

243. 浸透圧 (1) (b) (2) 8.3×10¹Pa 解説 濃度の異なる水溶液を半 透膜で仕切って放置しておくと, 濃度の小さい水溶液中の水分子が 半透膜を通って濃度の大きい水溶 液中に浸入する (図(a))。 このと き, 液面を一致させるために加え る圧力が浸透圧である(図(b))。 水 (a) (b) (1) 純水の一部が半透膜を通ってグルコース水溶液中に入りこむため グルコース水溶液中の液面が上昇する。 (2) 質量 wo[g]の物質のモル質量を M[g/mol] とすると, その物質量 [mol] は, n= w/M と表される。 グルコース C6H12O6のモル質量は 180 g/mol であり, 1.2gのグルコースを水に溶かして 200mL(=0.200L)に した水溶液の浸透圧は, IIV = nRT = (w/M) RT から, II = WRT 1.2g×8.3×10°Pa・L/(K・mol) × (273+27) K MV M = - 180g/mol×0.200L ... IIV グルコー レス水溶液 はじめ の水位 - 半透膜 244. 浸透圧と分子量 解答 7.0×10' 解説 V[L] の溶液の浸透圧を / [Pa], 溶質分子をn [mol] とすると, T[K]のとき, IIV = nRT が成り立つ。溶質の質量をw[g] , モル質量を M[g/mol] とすると, n= w/ M なので, IIV = nRT = (w/M)RT となる。 0.059gのタンパク質を溶かして10mL(=0.010L)にした水溶液の浸透 圧が, 27℃で2.1×10Pa であったので, wRT_0.059g×8.3×103Pa・L/(K・mol)×(273+27)K 2.1×102Pa×0.010L =8.3×10'Pa =6.99×10kg/mol したがって, 分子量は 7.0×10 となる。 Check 溶液の浸透圧 (ファントホッフの法則) M= WRT IIV ②ファン 32 ) 浸透圧は溶質粒子のモル濃度に比例する。 したがって、2番目に 「質粒子のモル濃度が大きい (ウ)が該当する。 lle 246. 希薄溶液の性質 245. 電解質水溶液の性質・ 解答 1 ) (2) (ウ) 解説 (ア)の尿素 CO (NH2)2は非電解質であるが, (イ)の塩化ナトリ ウム NaCI, (ウ)の塩化カルシウム CaCl2, (エ)の硫酸アルミニウム SO4)3 は電解質である。 (イ) (エ) は次のように電離する。 NaCl → Na+Cl- (ウ) CaCl2 → Ca²+ +2Cl- Al2(SO4)3 2A13++3SO- などのた させない このため、(イ)の粒子の物質量は2倍,(ウ)は3倍,(エ)は5倍になる。 溶液中の溶質粒子の物質量が多いほど, 蒸気圧は低くなる。した 上がって, 最も溶質粒子の物質量が多い (エ) が該当する。 (ウ) 解説 (ア) (正) 溶液の沸点上昇度は,質量モル濃度 [mol/kg]に 北例する グルコースは非電解質なので、質量モル濃度は0.1mol/kg である。一方、水酸化ナトリウム NaOH は次のように電離する。 NaOH→ Na++ OH- (0.05×2) mol 1kg -=0.1mol/kgと したがって, 溶質粒子の質量モル濃度は り両溶液の沸点はほぼ等しくなる。 (正) 溶液の凝固点降下度も、質量モル濃度に比例する。した がって, 0.1mol/kg グルコース水溶液の方が 0.2mol/kg グルコース水 液よりも凝固点降下度は小さくなるため,凝固点は高くなる。 ウ)(誤)濃度の異なる溶液を半透膜で仕切ると,低濃度側から高濃 度側へ溶媒の浸透がおこる。 したがって, 純水側から赤血球内へ細胞膜 半透膜)を通って水が浸透するので、 赤血球はふくらむことになる。 (正) 漬物では, 野菜の細胞中の水分が,細胞膜 (半透膜)を通っ 外側の濃い食塩水の方へ出てくる。 47. コロイド溶液の性質 II=cRT IIV=nRT IIV=- EMRT 3) 限外顕微鏡 ® を用いてコロイド溶液を観察すると, コロイド粒子が 不規則に運動していることがわかる。 これは, 分散媒の分子がコロイド 子に衝突することによって, コロイド粒子が不規則に動くためである。 このような現象をブラウン運動という。 [ⅡI : 浸透圧 [Pa] c:溶液のモル濃度 [mol/L] R: 気体定数 8.3×10°Pa・L/(K・mol) [T: 絶対温度 [K] V: 溶液の体積(L) 4) 豆乳やゼラチン溶液などの親水コロイドの溶液は、少量の電解質 w : 溶質の質量 [g] M: 溶質のモル質量 [g/mol] を加えても沈殿しないが、多量の電解質を加えると沈殿する。 このよう 現象を塩析という。 5) 硫黄や水酸化鉄(ⅢI) のコロイドなどの疎水コロイドの溶液は,少 の電解質を加えると沈殿する。 このような現象を凝析という。 (1) 3 (2) 5 (3) 4 (4) 0 (5) 2 解説 (1) デンプン水溶液のようなコロイド溶液に強い光をあてる 光の通路が輝いて見える このような現象をチンダル現象という。 2) コロイド粒子は正または負に帯電している。たとえば,水酸化鉄 ⅢI) のコロイドは正に帯電しているので,直流電圧をかけると、 コロイ 粒子は陰極側へと移動して、 少し赤褐色が濃くなる。 このように,帯 したコロイド粒子が電極に向かって動く現象を電気泳動という。 ①ファントホッフの法則 から 浸透圧/ [Pa] は 次のように表される。 II=cRT 48. コロイド溶液・・・・・ 解答 (1) 透析 (イ) 酸 (ウ) 凝析 (エ) 疎水 (オ) 正 2) (2 沸点上昇度 △t と質量 モル濃度の関係は, 次 式で表される。 At=Km ②凝固点降下度△と質 量モル濃度の関係は, 次式で表される。 At=Km 第Ⅲ章 物質の状態 1 コロイド粒子が光を散 乱させるため, 光の通路 が輝いて見える。 ② コロイド粒子は正また は負に帯電している。 正コロイド: 水酸化鉄 (Ⅲ), タンパク質など 負コロイド: 粘土, 白金 など ③限外顕微鏡は, 横から 強い光をあて、コロイド 粒子を光の点として観察 できるものである。 161

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