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Physics Senior High

この問題の問4、問5が分かりません。 答えと解説、両方ともお願いしたいです。

2 軽くてなめらかに動くことのできるピストンの付いたシリンダーを考える。 以下の問いに答え よ。 なお、解答用紙には答えに至る説明あるいは計算過程も記述せよ。 ( 60点 ) 問1.はじめはピストンが固定され、図のようにシリンダー内が薄い仕切り板により体積 1/3V[m²) および 1/2 V[m])に区切られているものとする。 体積 1/32V[m]の部分には温度 [K] 圧力 3P [Pa〕の単原子分子理想気体が入れられており,もう一方の部分は真空状態になっている。 この状態から内部の気体がピストンの外に出ないように仕切り板を静かに取り外し、 十分時 間が経った後の状態を状態 A とする。 状態 A の気体の圧力を求め, V, TP のうち必要な ものを用いて表せ。なお、この過程においてシリンダー内の気体は断熱状態に置かれている ものとする。 3P'v=Q+ 3 13 3 3P. T 真空 E PV 状態 Aの気体に対して,ピストンを固定したまま熱量 Q, [J] を加えたところ、 気体の圧力が上 昇した。 この状態を状態Bとする。 次に, 状態Bからピストンの固定を外し、 気体の温度を一定 に保ったまま, 気体の体積が2V[m²〕になるまでゆっくりと膨張させた。 気体が膨張した後の状 態を状態C とする。 ここで状態Cの圧力は状態 Aの圧力よりも大きかった。 その後,状態Cか ら気体の体積を保ったまま、 気体の圧力を状態 Aと同じにした。 この状態を状態Dとする。 最 後に,状態Dから気体の圧力を保ったまま、 気体の体積を状態 Aの体積まで圧縮した。 問2. 状態 B の気体の圧力を求め, V, P, Q」 を用いて表せ。 問3. 状態Cの気体の圧力を求め, V, P, Q を用いて表せ。 問4. A→B→C→D→Aの一連の過程を熱機関のサイクルとみなしたとき,このサイクルに おいて気体が外部に対して正負にかかわらずゼロではない仕事をした過程はどこか。 対応す る過程を下記の(a)~(d)から全て選択し, 解答欄の所定の場所に記入せよ。 また, 過程B→C において気体に加えられた熱量を Q2[J]としたとき, サイクル全体で気体が外部にした仕事 の総和を求め,V, P. Q2 を用いて表せ。 (a) A-B (b) B-C +Q 2V (c) C-D (d) D-A 7. 問5. 問4のサイクルにおける熱効率を求め, V, P. Q, Q2 を用いて表せ。 ご PV @a,+PV. 3 2 Q,+P EV

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Chemistry Senior High

Dがエチレン、Fがアセチレンなのですがどうやって分かりますか??

0℃,1.01 × 105 Pa (標準状態)で気体である物質A〜Gは、以下の①~⑦の性質を示した。 ① A を石灰水に通すと白濁した。 KI ② Bは黄緑色で刺激臭があり、 ヨウ化カリウム水溶液に通すと溶液は褐色になった。 3 Cは無色で,標準状態における1Lの質量は1.43gであった。 ④ D を臭素水に通すと臭素水の色が消えた。 DとCを容積可変の密閉容器中,標準状態 において体積比1:3で混合し反応させると、全体の体積は反応前の1/2となった。反応 後の容器内の気体はAであり、水の生成も確認した。 (5 Eは刺激臭があり、水に溶かすと弱い塩基性を示した。 ⑥ F を硫酸酸性過マンガン酸カリウム水溶液に通すと水溶液の赤紫色が消えた。 FとCを 容積可変の密閉容器中, 標準状態において体積比1:3で混合し反応させると、体積は反 5 応前の となった。 反応後の容器内の気体はAとCであり, 水の生成も確認した。 8 ⑦ Gは刺激臭があり、水に溶かすと強い酸性を示した。 GとEを接触させると白煙を生 じた。 問1. A~G は,以下のⅠ群, II 群から試薬をそれぞれ一つ選択して反応させると生成し,Ⅲ群 から適切な方法を選択すれば捕集することができる。 これらのうち, A~D を得るための組 み合せを記号で答えよ。 複数の選択肢がある場合でも一つを示せばよい。 なお、 同じ選択肢 を複数回利用してもよい。 また, E〜Gの物質名を答えよ。 I群: 試薬 (ア) エタノール (エ) 過酸化水素水 (キ) 塩化ナトリウム (イ) 塩酸 (オ)亜鉛 (ク) 炭化カルシウム (ウ) 炭酸カルシウム (カ)塩化アンモニウム (ケ)希硝酸 Ⅱ 群 : 試薬 (ア) 塩酸 (イ) 酸化マンガン(IV) (ウ) 濃硫酸

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