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Physics Senior High

重要問題集 物理 71 問題を解く上では必要がないのかもしれませんが、どうしても初期状態でのピストンにかかる力のつり合いが気になります。 自分で立てた式では、 P0S=M0g+P0S となってしまい、M0が0になってしまいます。 そもそも大気圧がかかる面積... Read More

(火) 54 ⑨ 気体分子の運動と状態変化 必解 71. 〈気体の状態変化と熱効率〉 熱機関を利用して上昇, 下降するエレベータの 物体 M [kg] 熱効率を求めよう。 図1のように大気中で鉛直にピストン Mo[kg]- 立てられている底面積 S〔m²〕 の円柱形のシリン ダーに質量 Mo [kg] のなめらかに動くピストンが ついており,中に単原子分子理想気体が封じこめ られている。 図1のようにピストンの可動範囲は ho 〔m〕 からん 〔m〕 までである。 重力加速度の大き さを g[m/s] とする。 初期状態は,気体の温度が外部の温度と同じ h[m] ho〔m〕 初期状態単原子分子 状態 2 理想気体 図 1 To [K], 気体の圧力が大気圧と同じPo [Pa〕, ピストンの高さがん 〔m〕 である。 まずビ ストンの上に質量 M [kg] の物体を乗せ、シリンダー内の気体に熱を与える。 しばらく静止 し続けた後, ピストンが動きだした。 この動きだしたときの状態を状態1とよぶ。 さらに熱し続けるとゆっくりとピストンは上昇し, 高さがん 〔m〕 に達した。 このときの状 態を状態2とよぶ。 状態2になった瞬間に物体をピストンから降ろすとともに熱を与えるの をやめた。ピストンはしばらく静止し続けたが,やがてゆっくりと下降し, 高さがん [m] となったところで静止した。 さらに時間がたつとシリンダー内の気体の温度がT [K] にな ったところで初期状態にもどり,この熱機関はサイクルをなす。 (1)状態1のシリンダー内の気体の温度を求めよ。 (2) 初期状態から状態までに気体に与えられた熱量を求めよ。 [Pa] (3)状態2のシリンダー内の気体の温度を求めよ。 (4)状態1から状態2までに気体に与えられた熱量を求めよ。 (5) 気体の体積をVとするとき,このサイクルのか-V図を図2にかけ。 (6)このサイクルで熱機関が外にした仕事を求めよ。 (7) このサイクルの熱効率を求めよ。 図2 V[m³] (8)M=2Mo, Mo- PoS g h=2h の場合の熱効率の値を求めよ。 [12 弘前大〕 B 応用問題 ◇72. 〈半透膜で仕切られた2種類の気体〉 思考) 図1のようにピストンのついた 2 領域 1

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Chemistry Senior High

高校化学の熱化学方程式の分野です。この問題の答えは②になります。 解答には「(25℃における反応熱)−(5℃のC7H16(液)とO2を25℃まで温めるための熱量)−(25℃におけるC7H16の蒸発熱)」が利用できる熱量になると書いてあります。この方程式については理解で... Read More

共通テスト 追試験 2023 112 問4 白金触媒式カイロは,図2に示すように、 液体のアルカンを燃料とし, 蒸発したアルカン 白金触媒表面上で酸素により酸化される反応 (酸化反応) の発熱を利用して暖をとる 器具である。この反応の反応エンタルピー(燃焼エンタルピー)を Q(kJ/mol)とし,直鎖 状のアルカンであるヘプタン CH6 (分子量100)を例にとると,熱化学方程式は次の式 (5) で表される。 -AM CyH16 (気) + 1102(気)7CO2(気) +8H2O (気) △H = QkJ (5) 空気取込み穴 ::: O2 白金触媒 (酸化反応が進行する) 子 蒸発 アルカン 白金触媒式カイロ 白金触媒式カイロの内部 0 図2 白金触媒式カイロの模式図 a アルカンの酸化反応に関する次の問い(a,b)に答えよ。 共通テスト 追試験 2023 113 態変化で出入りする熱量から求めたい。実際のカイロでは白金触媒は約 200℃になっているが,その温度での反応を考えなくてよい。 白金触媒式カイロを使用して暖をとるために利用できる熱量を、 式 (5) や状 気温5℃でカイロを使用し始め、生成物の温度が最終的に25℃になるとすると, 暖をとるために利用できる熱量は5℃のC,Hig (液)と2を25℃まで温めるた めの熱量, 25℃におけるC,H16 の蒸発熱, 25℃における反応エンタルピーから 計算できる。 5℃のC7H16 (液) 10.0g (0.100mol) と5℃の2から出発し、すべての C7H16 が反応して25℃のCO2 とH2O (気)が生成するとき、 利用できる熱量 は何か。最も適当な数値を、次の①~⑤のうちから一つ選べ。 ただし、 C7H16(液)とO2を5℃から25℃まで温めるために必要な熱量は, 1mol あたり それぞれ 4.44 kJ, 0.600 kJ とし, 25℃における CH16 の蒸発熱は36.6 kJ/mol とする。また,式 (5) で表される C-Hi (気)の反応エンタルピーQ は, 25℃において-4.50×10°kJ/mol とする。 10 kJ ※この問題では, 「熱化学方程式」が「エンタルピー変化を付した化学反応式」を 表すものとする。 ① 4.41 × 102 ④ 4.41 × 103 881 4.45 x 102 (5) 4.45 × 103 3 4.50 X 102 SAS 000.00 WOH For x st.2-0 *01 x 23.5- ea.- @ 01 × 80.8- *01 × 318- *01 × VS.8-

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Chemistry Senior High

平衡時のアンモニアの物質量を求めるところまでしかわかりません。詳しく知りたいです。

および単位とと 必要ならば次の値を用いよ。 すべての気体は理想気体としてふるまうものとする。 原子量: H=1.00, C=12.0, N = 14.00 = 16.0, A1 = 27.0, P = 31.0, C1 =35.5, Cr = 52.0,Sn=119, 気体定数 : R = 8.31 × 103 Pa・L/(K・mol), ファラデー定数: F = 9.65 × 104C/mol, 25.0℃における水のイオン積: Kw = 1.00 × 10-14 (mol/L) 2. 25.0℃におけるアンモニアの電離定数 : Kb = 1.80 × 10-5mol/L, 標準状態 (0℃, 1.01 × 105 Pa) における理想気体のモル体積:22.4L/mol, log10 2 0.301, log10 3 = 0.477 次の文章Ⅰ,Ⅱ を読み, 設問に答えよ。 ただし, 温度による容器の体積変化は無視できるもの とする。 [mol] を, 解法 と、次の(2) 行った。 こ 1 【2) I 窒素と水素を混合した気体を,四酸化三鉄を主成分とした触媒を含む容器内において高温高 圧条件で反応させると, アンモニアが生成し,次の(1)式で表される平衡状態に達する。 Lとし、 00 mL N2 + 3H22NH3 .........(1) O 容積 10.0Lの耐圧容器を用いて,温度を500℃に保ちながら以下の操作を行った。ただ し、容器内には常に十分量の触媒が存在し, その体積は無視できるものとする。 に 操作1 容器に窒素 10.0mol と水素10.0mol を入れたのち,一定時間反応させると,(1)式で 表される平衡状態に達し, 容器内の圧力は反応開始時の 80.0%に減少した。 操作2 容器内の混合気体から, アンモニアのみをすべて取り除いたのち, 容器内にさらに窒 素を追加し,一定時間反応させたところ, 再び(1) 式で表される平衡状態に達し, アンモ ニアの分圧は9.00 × 105 Paとなった。 と と視 ご 問1 操作1の平衡状態において、窒素の分圧は水素の分圧の何倍か、 解法とともに有効数字 N2+3H22NH3 2桁で答えよ。 10 10 -X 10-x 10-3x 圧力一物質量化 0 20 +2x -2x 220-22

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Science Junior High

気圧とその変化 この問題がわからないので誰か教えてください! お願いします🙇🙏

10 -2 眼科 2 実施日 7 月 29 日 単元テスト 18-1 第4章 気象とその変化 学年 得点 クラス 18-1 大気中の水蒸気と雲のでき方 氏名 /10 表は、空気1mがふくむことのできる水蒸気の最大量(飽和水蒸気量) と気温との関係を表したものである。あとの問いに答えなさい。 1 (1) 気温(℃) 0 5 10 15 20 25 30 35 飽和水蒸気量(g/m²) 4.8 6.8 9.4 128 17.3 23.1 30.4 39.6 0 ((2) ② (3) (4) (1)飽和水蒸気量は、気温が高くなるとどうなるか。 (2)気温が20℃で1mあたり 12.8gの水蒸気をふくんでいる空気がある。 次の① ② に答えなさい。 ① この空気1m² は,あと何gの水蒸気をふくむことができるか。 ただし、 気温は20℃のまま変わらないものとする。 ②この空気の湿度を、四捨五入により整数で求めなさい。 (3) 気温が15℃で 湿度が25% の空気1m² あたりにふくまれている水蒸気 の質量は何gか。 (4) ある空気があり、この空気はそのときの温度における飽和水蒸気量にあ たる水蒸気をふくんでいる。 この空気のそのときの湿度は何%か。 2 図は 気温と飽和水蒸気量の関係を表した グラフである。 次の問いに答えなさい。 (1) 気温が30℃, 1m² あたり 20g の水蒸気 をふくんでいる空気がある。 次の① ② に答 えなさい。 40 2 30 ① 水 (1) 気 20 ② [g/m²) ① ① 次のア~エのうち、この空気の湿度に最 も近いものを選び, 記号で答えなさい。 10 ア 18% イ 33% 2.8 10 20 30 40 気温(℃) ウ 67% I 85% ②この空気の温度を10℃まで下げたとき 空気1m²あたり何gの水滴 ができるか。 次のア~エから最も近いものを選び、記号で答えなさい。 ア 7g イ 10g ウ13g I 16g (2)気温が25℃で1m² あたり 7gの水蒸気をふくんでいる空気がある。 こ の空気の温度を少しずつ下げていったところ、ある温度になったとき、空 気中の水蒸気が水滴になり始めた。次の①~③に答えなさい。 ①水蒸気が水滴になることを何というか。 下線部について、空気中の水蒸気が水滴になり始めた温度を何という か 下線部について ある温度とは何度か。 次のア~エから最も近いもの を選び記号で答えなさい。 75°C イ 10℃ ウ 13℃ I 17C -159- 理科

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Science Junior High

中2理科電流の問題です。 (2)の答えはエなのですがなぜエになるのかよくわかりません。わかる方いらっしゃったら教えて頂きたいです。

まず、 ときに電熱線Cに流れ 5 電流が磁界から受ける力 2⑥⑨D (高知改) 実験1 図1の装置に電流を流すと、 図1 (8×3) 電源装置 スイッチ 流の大きさを求めよう。 (3) 水の上昇温度は電 比例するよ。 コイルは磁界から大きさF」の力 を受け、矢印の向きに動いた。 実験2 実験1と同じ抵抗器2個を 抵抗器 直列につなぎ、 実験1と同じ電圧 を加えると、コイルは磁界から大 (1) コイル きさF2の力を受けた。 次に、 直 U字形磁石 電圧計 電流計 (2) 列につないだ抵抗器を並列につなぎ直し、 同様に電圧を加える と、コイルは磁界から大きさ F3の力を受けた。 Quer (1) 実験1でコイルが動いた向きと反対の向きにコイルを動かす 方法を、 次のア~エから1つ選びなさい。 (3) ア U字形磁石のN極、 S極をひっくり返す。 イ 電圧の大きさを変える。 ヒント (2) 抵抗器 ウコイルの巻き数をふやす。 抵抗器の個数をふやす。 列や並列につないだとき 回路全体を流れる電流 (2) 実験12の結果から、 コイルが磁界から受けた力の大きさ きさはどうなったかな。 F1、 F2、 F3の大小関係を、次のア~エから1つ選びなさい。 ア F2>F3>Fi ウ F3F2>Fi イF2>F>F3 エF3>F>F2 (3) 図2はモーターのしくみを模式的に表した 図2 ものである。 図中の矢印の向きに電流を流す と、コイルは連続して回転する。 このとき、 整流子はコイルを連続して回転させるために、 どのようなはたらきをしているか。 簡単に書 整流子

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