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Physics Senior High

(2)で、過程IIの内部エネルギーの変化を答える問題で、自分の回答と教科書の解答が合いません。教科書には解説が載っていないのでどこが間違っているかわかりません。どなたか間違っているところを教えてください。

4 気体の状態変化 熱効率 (p.124~136) 円筒容器にピストンで単原子分子理想気体を封じ, 容器内外の圧力を1.0×10 Pa, 気体の温度を3.0×102K, 体積を 2.0 × 103m²とした。 このときの気体の状態をA として,次の手順で気体の状態を変化させた。 過程 I ピストンを固定したまま気体に熱量を与えたところ,気体の圧力は 01×0.1 2.2×105 Paになった状態 過程Ⅱ 次に,容器を断熱材で囲み、熱の出入りがないようにしてピストンをゆっ くりと操作したところ,気体の圧力は1.0×105 Paにもどり,体積は 3.2×10-3m²になった(状態C)。 C 過程Ⅲ 断熱材を外し、状態Cで気体を放置したところ,気体はゆっくりと収 縮し,状態Aにもどった。 (1)過程Ⅰ→Ⅱ→Ⅲの変化を、横軸に体積V,縦軸に圧力をとったグラフに示せ。 なお,グラフには変化の向きを示す矢印を入れ,状態A~Cでの横軸と縦軸 の値を明記せよ。 代 (2)各過程での気体の内部エネルギーの変化 4U [J] 40[J], 40 m [J] を求めよ。 (3)各過程で気体がされた仕事 W [J], Wn[J], Wm[J] を求めよ。 (4)各過程で気体が外部から吸収した熱量Q [J], Qm [J], Qm [J] を求めよ。 (5)この1サイクルにおける熱効率を有効数字2桁で求めよ。

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Science Junior High

この問題で電熱線Bの電気抵抗の求め方が知りたいです。

6 次の実験について,あとの問いに答えなさい。 ただし, 各電熱線に流れる 電流の大きさは、時間とともに変化しないものとする。 図1. 実験1 ① 図1のように, 電熱線Aを用いて実 [千葉] 得点 はっぽう 験装置をつくり, 発泡ポリスチレンのコッ プに水 120gを入れ,しばらくしてから水> の温度を測ったところ, 室温と同じ20.0℃ だった。 ②スイッチを入れ, 電熱線Aに加える電圧を 「ガラス棒 発泡 電源装置 温度計 スイッチ ・電圧計/ ポリスチレン コップ 水 発泡ポリスチレンの板 TRAC 電流計 6.0Vに保って電流を流し、水をゆっくりかき混ぜながら1分ごとに5 分間、水の温度を測定した。 測定中, 電流の大きさは1.5A を示していた。 ③図1の電熱線Aを,発生する熱量が1/3の電熱 図2 線Bにかえ、水の温度を室温と同じ20.0℃にし た。 電熱線Bに加える電圧を6.0Vに保って電 流を流し,②と同様に1分ごとに5分間、水の 温度を測定した。 図2は、測定した結果をもとに, 「電流を流した時間」 と 「水の上昇温度」の関 係をグラフに表したものである。 じょうしょう 6.0 水 5.0 の 電熱線A 4.0 温3.0 2.0 1.0 0 電熱線B 0 1 2 3 4 5 電流を流した時間 〔分〕 実験2 図34のように, 電熱線A,Bを用いて, 直列回路と並列回路をつ くった。 それぞれの回路全体に加える電圧を6.0Vにし, 回路に流れる電 流の大きさと,電熱線Aに加わる電圧の大きさを測定した。 その後、電圧 計をつなぎかえ, 電熱線Bに加わる電圧の大きさをそれぞれ測定した。 図3 電熱線A 電熱線B 6.0V 図 電熱線A 電熱線B 6.0V

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