・物理 付箋が貼ってあるところの答えになるまでの式変形を教えて欲しいです。付箋の上の式までは理解してます よろしくお願いします🙇‍♂️

問 11 バンジージャンプの仕組みを, 簡単なモデルによって考えてみよう。 図のように のゴムロープの一端が留められており,他端は塔に固定されているとする。 塔の高さは の頂上の高さから飛び降りる人間を 質量Mの小物体と考える。 この小物体に自然長2 Lに比べて十分大きいとする。使用するゴムロープは張力が働かないときはゆるむが、 自然長Lより伸びて張力が働くときにはばね定数kのばねとして働く。塔の頂上の位置 を原点としてx座標を考え,下向きを正にとる。重力加速度の大きさをgとし,空気に よる抵抗やゴムロープの質量は無視する。 以下の問いに答えよ。なお,解答には記号と して,M,L,k,gのうち必要なものを用いよ。 人間は時刻t=0に初速度ゼロで真下 に飛び降りたとする。 ◎自然長に達するまでは自由落下 L自然長 1ペー IC (日) + (1) ゴムロープが伸びはじめる瞬間の時刻,および人間の速度を求めよ。 (2) その後、ゴムロープが伸びることにより、ゴムの復元力と人間に対する重力とがっ り合った瞬間の, 人間の位置を求めよ。 また, このときの人間の速度を,エネルギー 保存を考慮することにより求めよ。 (3) さらに,人間はある地点まで落下すると, 上昇に転じる。 その瞬間の人間の位置を 求めよ。 (4) 上昇に転じた後, 最高点に達したときの人間の位置を求めよ。

下の答えのTnからやっていることがわからないので教えてください。

数列 a = 50-4n に対して, 12 Sn= ak, Tn = Σlaxl k=1 k=1 とする。 Sn アイm²+ = ウエnであり、Sが最大となるnの値はn=オカである。 また,n> オカのとき、 Tn = キ²- クケコサシ である。 解答 Sn = (50 - 4k) = 40n - 4. n(n+ · ½±n(n + 1) = −2n² + 48n ….. (P~I) =1 であり,an> 0 となるのは, n≦12のときであるから, n=12 (オカ)のとき, Smは最大となる。 n> 12 のとき, である。 Tn=a1+a2+3 +... +12 013 014- - - an =2(a1+a2+... +012) (01+ 02 +... + an) - = =2S12-Sn=2.288 - (-2n2+48n)=2n2-48n+576 (キ~シ)

キクについてなのですが未反応の酢酸とアンモニア分子の濃度が同じになるのは何故ですか？教えて頂きたいです。よろしくお願いいたします。

必要があれば,以下の数値を用いよ。 化学 (2科目 120分) 日本医科大 原子量 H: 1.00 N: 14.0 C: 12.0 0:16.0 Na: 23.0 Cl: 35.5 K: 39.0 S: 32.0 気体定数 R 8.30 × 103 Pa・L/(K・mol) アボガドロ定数 6.00 x 1023/mol 水のイオン積 1.0 × 10-14 (mol/L)2 0°C 273 K 対数値 log 10 2 = 0.30 日本医科大 1 である。 (mol/L)-1 2020年度 化学 25 この反応の平衡定数 K を水の濃度が一定であるとみなして次式で表すと、その値はK= (a) K = [CH3COO [CH3COOH][OH (b) Hd P A-SA ~ C の文章を読んで ア~シ に適した数値または式を答えよ。 酢酸水溶液中で弱酸としてはたらき, 次のように解離ニウムイオン H3O+ と 酢酸イオン CH3COO を生じる。 CH3COOH + H2O CH3COO- +H3O+ 平水の 雪の酸解離定数 Kは,希薄溶液では溶媒である水の濃度を一定とみなすことができるの 分子やイオンのモル濃度を[]で表して次式で与えられる。 Ka= [CH3COO-][H3O+] [CH3COOH] 酢酸のK』 を2.0×10 -5 mol/L とする。 0.20mol/L 酢酸水溶液中の酢酸の解離度 程度であるから,溶液中の酢酸分子のモル濃度 [CH3COOH] は 0.20mol/Lと近似で にって、溶液のpHの値はアと求められる。 一方, 0.20mol/L 酢酸水溶液に純水 イ倍に希釈すると溶液のpHは4.70 になる。このときの酢酸の解離度の値は ある。 液に水酸化ナトリウムを加えて中和するとき,水酸化ナトリウムは水溶液中で完 OHに解離するので、 中和反応式は次式で与えられる。 0 L 1 2 0 1 滴定率 2 見ていると 滴定率 図1滴定曲線 図1(a) は, 0.20mol/L 酢酸水溶液に水酸化ナトリウムを加えていったときの溶液のpH変 化の様子である。横軸の滴定率は,溶液中の酸に対して添加された水酸化ナトリウムの物質 量 [mol] の比である。ここで水酸化ナトリウムの添加にともなう溶液の体積変化はないもの |とする。中和の当量点P における未反応率を次式の百分率で表すとオ%である。 当量点Pにおいて中和されずに残っている酢酸分子の物質量 [mol] 溶液に元々含まれていた酢酸の全物質量 [mol] 未反応率 [%]= x 100 一方,図1(b)は, 0.20mol/L 酢酸水溶液にアンモニアを加えて中和したときのpH 変化の 様子である。 なお、ここでもアンモニアの添加にともなう溶液の体積変化はないものとしてい る。 アンモニアは水溶液中で弱塩基として次のような平衡を生じる。 ADD NH3 + H₂O NH₁+ + OH いま, 次式で表されるアンモニアの塩基解離定数K を 2.0 × 10-5mol/L とする。 Kb= [NH+][OH-] [NH3] また, 水溶液中における酢酸とアンモニアの中和反応は次式で表される。

この問題の答えは4なのですが、この手のグラフでは液体部分の体積は無視するのですか？ 気体部分のグラフがこうなるのはわかります。 液体部分は考慮しないのですか？

A 11013 V(L) ① V(L) 蒸気圧 (Pa) 問4 水の蒸気圧 (飽和蒸気圧) に関する次の問い (a a 定数はR = 8.3 × 10° Pa・L/(K・mol) とする。 図1は、 水の蒸気圧曲線を示したものである。 図2に示すようなピストン 「付きの容器内に, 1.8g の水だけが入っている。 ピストンにかかる圧力を1.013 × 10°Pa に保ちながら, 容器内の水の温度を27℃から127℃まで上げていっ た。このとき,水の温度t (℃)とその体積V(L)の関係はどのようになるか。 最も適当なグラフを,後の①~⑤のうちから一つ選べ。ただし、ピストン の質量は無視できるものとする。 6 × 105 1.2 1.0 0.8 880 0.6 0.4 94 0.2 0.0 20 8 ピストン H20.1.8% 0 20 40 60 80 100 水 温度 (℃) 図1 水の蒸気圧曲線 図2 ピストン付き容器 ②↑ 00 V(L) V(L) 027 127 027 127 027 127 t(°C)→ t(°C)→ t(°C)→ ⑤ ↑ V(L) 027 127 027 127 t(°C) → t(°C)→

2枚目が回答なのですが、回答の左下のまるで囲ってある部分はどのように導き出したのでしょうか😭

14. 混合気体の圧力 次の文章を読み、問いに答えよ。 (R=8.3×10 Pa・L/ (mol・K), 0K=-273℃) 容積8.30Lの耐圧容器Aと容積 12.45Lの耐圧容器 Bが連結され,これらの二つの容器はコックで仕切ら れている。両方の容器全体の温度は27℃に保持され、 コックが閉じられた状態で, 容器Aには分圧 コック 8.30 L 12.45L 容器 A 容器 B 100×10 Paの窒素分圧 0.75×10 Paのペンタン (CH)が、容器B には分圧 2.00 ×10 Paの窒素分圧 0.50×10 Paのペンタンが入っ ている。ここで,気体状態の窒素とペンタンは理想気体の状態方程式に従ってふるまう ものとする。 27℃におけるペンタンの飽和蒸気圧は0.76×10Pa, 23℃におけるペ ンタンの飽和蒸気圧は0.10×10° Pa とし, 27℃,および, -23℃では窒素は液体状態 にはならないと考えてよい。 また, コックおよび連結部分の容積は無視できるものとし, 液体状態のペンタンの体積は容器の容積と比べて無視できるものとする。 また, 液体状 態のペンタンへの窒素の溶解は起きないものとして考える。 (1) 両方の容器全体の温度を27℃に保持した状態でコックを開き、 十分に時間をおい た。 容器内の窒素の分圧 PN (1) [Pa〕 とペンタンの分圧 Pcshua (1) [Pa〕 を, それぞれ 有効数字2桁で求めよ。 (2) コックが開いた状態で容器Bの温度を27℃に保持したまま、容器Aの温度のみを -23℃に冷却し, 十分に時間をおいたところ, 容器内にペンタンの液体が生じた。 この状態における窒素の全物質量のうち容器A内に存在する窒素の割合 ING (A) [%] と容器内の窒素の分圧 PN, (2) 〔Pa〕 を, それぞれ有効数字2桁で求めよ。 右)この状態における容器内のペンタンの分圧 PcsHia (2) 〔Pa] と液体状態のペンタ ンの物質量 n [mol] を, それぞれ有効数字2桁で求めよ。 [大阪公大]

問3についてなのですがスクロースは全て溢れ出るのでしょうか？どのような現象が起きているのかわからないです。教えて頂きたいです。よろしくお願いいたします。

に人 起きている玉 押さえ 理論: 補充問題05 浸透圧 131 次の文章を読み,下記の問1~ 問4に答えよ。 解答は有効数字2桁で記すこと。 1000mLのシリンダー (内側の断面積 25.0cm2) に ガラス- 800mLの純水を入れる。 次に底に半透膜を張り付けたガ ラス管 (断面積 2.0cm 長さ50cm) に 0.012 mol/Lのス クロース水溶液を54mL入れ, その水面とシリンダー内 の水面が同じになるようにし, ガラス管を図のように固定 した。 ガラス管内の水面が徐々に上がり, ガラス管からス クロース水溶液が溢れ, シリンダー内に流れ落ち, やがて 止まった。 ただし, ガラス管内とシリンダー内のスクロー ス水溶液の濃度は常に均一で,温度は27℃であるとする。 また、スクロース水溶液の密度は1.0g/cm 水銀の密度 シリンダー ・ショ糖溶液 800ML 半透膜 純水 2 図 は 13.6g/cm, 1.0×105 Pa= 760mmHg, 気体定数はR = 8.3×10° Pa・L/(K・mol) とし,ガ ラス管の厚さは無視せよ。 有効数字2桁で答えよ。 問1.0×10 Paは何cmの高さの水柱と釣り合うか。ただし水の密度は1.0g/cmとする。 問2 ガラス管内の水面がガラス管の上端に達したとき, ガラス管内のスクロース水溶液の濃 度はもとの濃度の何% となるか。 また,そのとき, シリンダー内の水面は何cm下がるか。 問3 ガラス管からスクロース水溶液が溢れ出るのが止まったとき,ガラス管内とシリンダー 内のスクロース水溶液の浸透圧の差は何Pa か。 そのとき, シリンダー内のスクロース水 溶液の濃度は何mol/Lとなるか。 BOSH (8) 問4 最初のスクロース水溶液が何mol/L以下ならば, ガラス管からスクロース水溶液が溢 れないか。 3T CM

問4の考え方がわからないです。何故回答のような計算式になるのでしょうか？教えて頂きたいです。よろしくお願いいたします。

エタノールの飽和蒸 気圧を測るために, 図 1のような装置を用い た。 目盛りのついたガ ラスびんの中に, 水を ゆっくりと滴下して, 水蒸気で飽和した空気 を送り出す。 この空気 は塩化カルシウム管を 通り、完全に乾燥され 総合演習 水 ガラスびん 塩化カルシウム管 圧力計 図1 外気圧 エタノール 恒温槽 東京大 2 恒温槽の温度を310Kに保って, この温度におけるエタノールの飽和蒸気圧を測定し (70 た。 水蒸気で飽和した空気をガラスびんから 0.60L送り出したところ, 0.20gのエタ け高く保たれていたとする。 ガラスびんから送り込まれ乾燥された空気が, 温度 310K, ノールが蒸発した。 ただし, このときガラスびん内の圧力は外気圧より, 30mmHgi 圧力 760mmHgで単独で占める体積は何〔L〕 か, 有効数字2桁で記せ。 解答には求め 問3 問2において, 蒸発したエタノールが温度 310 K, 圧力 760mmHgで単独で占める 方や計算過程も記すこと。『AYA010 体積は何〔L〕か, 有効数字2桁で記せ。 解答には求め方や計算過程も記すこと。 4 310Kにおけるエタノールの飽和蒸気圧は何mmHg か, 有効数字2桁で記せ。 問5 310Kにおける水の飽和蒸気圧は 47mmHgである。 ジメチルエーテル、ジエチル また後,一定温度に保たれたエタノール中に導入される。 空気は, エタノールと接触を繰り返 すうちに、エタノール蒸気で飽和して, 大気中へ放出される。 このように一定体積の空気を 送り出した後,残ったエタノールの質量を測定し,蒸発したエタノールの質量を求めた。 下記の問1~ 問5に答えよ。ただし, 外気圧は 760mmHg, 室温は 300 Kに保たれ、 ガラ スびん内の温度は室温に等しいものとする。また,ガラスびんから塩化カルシウム管までの 圧力は外気圧より高く, 塩化カルシウム管以後の圧力は外気圧に等しいとする。 300Kにお ける水の飽和蒸気圧は27mmHg, 原子量はH=1.0,C=12.0, 16.0, 気体はすべて理 想気体とし、 気体定数はR = 8.3×10°Pa・L/(K・mol), 760 mmHg = 1.01×10 Pa とする。 問1 エタノールで飽和した温度T, 体積Vの空気が大気中へ放出されたとする。 ガラスび んから送り込まれて乾燥された空気が温度T, 圧力 760mmHgで単独で占める体積を V, この操作で蒸発したエタノールが同じ条件で単独で占める体積を V2 とする。 V, V, V2の間に成り立つ関係を式で記せ。 解答には求め方や計算過程も記すこと。 PV=nRT T エーテルの760mmHg における沸点はそれぞれ248K, 307 Kである。 これらの値を もとに,下の(1), (2) を分子の構造に基づいて各々70字以内で説明せよ。 少ない (1)水とエタノールの飽和蒸気圧の違い 水社合→夜→気になる分が (2) ジメチルエーテルとジエチルエーテルの沸点の違い 12310 I 問2 (760+30-27)×0.6 3 300 310 P V= h R 7760+30 0.6 27 760 Vi R 問4 P V = 760mg1g V2 h 012 R 園 分子量のちゃん 300 ←リートから推測できる分 310 46310 pho 29 Vi Vit v2 = V とた 01 Xamom082

（ⅲ）で気相中と湿地中の合計を5倍すると全体のモルになるのがわからないです。教えて頂きたいです。よろしくお願いいたします。

聖マリアンナ医科 手順2 ガラス瓶内から湿地水を注射器で吸い出し, それと同じ体積の窒素ガスを別の注射 手順1 ゴム栓で密封したガラス瓶の中に, 体積 50.0mL の湿地水をすき間なく満たした。 器で瓶内に送り込んだ。このとき, 瓶内の窒素ガスの分圧は1.00 × 105 Paであった。 窒素ガス ・湿地水 ゴム栓 ガラス瓶 湿地水 手順1 手順2 手順3 図1 実験の模式図 手順 3 しばらくすると湿地水に溶けていたメタンの一部が, 湿地水中から窒素ガス中へ移動 して平衡状態に達し, ガラス瓶内の湿地水上の気体が窒素とメタンの混合気体とな った。このとき, 混合気体中のメタンの質量を測定すると3.20 × 10-gであった。ま た,ガラス瓶内に残っている湿地水は40.0mLであった。 問1 下線部 (a) (b) の分子を電子式で記せ。 問2 下線部 (a) について, 次の文章を読んで以下の (i)(iii) に答えよ。 金属イオンとして亜鉛イオンのみが溶けている酸性の水溶液がある。 この水溶液に硫 化水素を通じると沈殿は生じなかった。 その後, 水溶液に硫化水素を通じながらアンモ ニア水を加えていくと, ①白色沈殿 (硫化亜鉛) が生じた。 水溶液中において硫化水素 は下の式 1, 式 3のように二段階で電離し、その電離定数 K1, K2は式 2, 式 4 のように なる。また,式1と式 3 を合わせた反応は式5で表現することができ, その平衡定数を Kとする。 NH H2SH + + HS- [H+][HS-] 式1 K1 = 式2 [H2S] HS~ H+ + S2- [H+][s2-] 式3 K2 = 式4 [HS-] H2S2H++S2-

（イ）の等電点の求め方についてなのですがK1とK3をかけてもグルタミンの＋−はゼロにならないと思ったのですがどのように考えれば良いのでしょうか？ 教えて頂きたいです。よろしくお願いいたします。

州大 =12, “落ちてしまう。 (3) 陽イオン交換樹脂を利用すると, アミノ酸の分離ができる。 グルタミン酸をある条件下 でメチルエステル化すると、図に示したアミノ酸Aと, 原料のグルタミン酸の混合物が得 られた。 +40-(19) あたる所 0 + CH3-04 O II CH2-CH2-C-O-CH3 CH2-CH2-CLOH H₂N-CH-C-OH || K3 O アミノ酸A O H2N-CH-C-OH グルタミン酸 。 H₂Or ACAR-C-O-CH3 図 アミノ酸Aとグルタミン酸の構造 この混合物を陽イオン交換樹脂で分離できるかどうかを予想するために, グルタミン酸 とアミノ酸Aの等電点を求める。 グルタミン酸の電離平衡は,次の3つの式で表される。 ただし, グルタミン酸の陽イオンを Glu+, 中性の双性イオンを Glu, 1価陰イオンを Glu- 2 価陰イオンを Glu² とする。 高分子化 D), (E) (分子 位の平 '0x0. 180 10 ※アミノは必ず 第1段階 イオンの形で存在する!! Glu + 第2段階 Glu ← Glu 第3段階 Glu kikz= ここで,グルタミン酸の等電点は酸性側であることから, Glu² の存在は無視できる。 したがって, グルタミン酸の等電点は〔ア〕と求められる。 1 Glu + H+ 電離定数 Kg = 3.0×10 -10 mol/L [Glu] kiks = [H+] [Glu] [G [G14] + H+ 電離定数 K2 = 9.0×10 -5 Glu° + H+ 電離定数 K1 = 8.0×10mol/L [0][] K₁ = [Glut] mol/L kz= [Gl)[+] [cta] [H72[an] [Glu+] 次にアミノ酸Aの等電点を考える。 ここで, α位の炭素に結合したアミノ基とカルボキ シ基の電離定数は,アミノ酸Aとグルタミン酸で変わらないとすると, アミノ酸Aの等 電点は〔〕と求められる。 問3 グルタミン酸の2つのカルボキシ基を比べると, 側鎖にあるカルボキシ基の方がより 弱い酸である。 Glu の構造式を図にならって答えよ。 問4 文章(3)に示したグルタミン酸の電離定数を用いて[ア]および〔イ] の値を計算 し, それぞれ有効数字2桁で答えよ。 120

結合エネルギーの問題です。答えが③なのですが2xとおいていたので464になってしまいました。なぜ2xではなくxとおいているのかがわかりません。私はH2OなのでOH結合をすべて切断するには2回切らないといけないと思い2xと置きました

必 燃焼 |kJ/mol [kJ/mol] H2O(液)の生成エンタルピー CH3OH (液) 2 |kJ/mol 1-57 ②-114 ③-143 C2H5OH (液) 4-286 -239 -278 ⑤ - 394 6-716 ☆☆ [kJ/mol] -727 -1368 [2020 追試 改] 56. H2O と結合エネルギー 3分 H2O (気) 1mol 中の O-H 結合を,すべて切断するのに必要なエネ ルギーは何 kJ か。最も適当な数値を,後の①~⑤のうちから一つ選べ。 ただし, H-H および O=O の結合エネルギーは,それぞれ 436 kJ/mol,498 kJ/mol とする。 また, H2O (液) の生成エンタルピー [kJ/mol] および蒸発エンタルピー[kJ/mol] は, それぞれ次の化学反応式で表されるものとする。 H2(気) + 12/2 AH=-286kJ → H2O (液) ...(1) H2O (液) → H2O (気) ① 443 ② 692 ③ 927 AH=44kJ ④ 971 ･･･ (2) ⑤ 1176 [1997 追試 改] 第4章 化学反応と熱・光 39