物理
高校生
この問題、気体定数をRとする、などどこにも書かれてないんですが、解答には普通にRを使ってました。これは問題の不備ですか？
あと、(5)って単位つけないんですか？
記すの目由行程
上 による所分子の連動 0
和際気体分子は有限の大きさをも
魚しで不規則な務動を行ってい2 。 1
が人の分務 と 仙突 しでてから, 吹に別の分放 と符突
するまでの平均離を平均自由行和4 (nm > は
4は球伏であると仮定し。その研二m) >
する。他の分子が止まっでいる と仮定すると 図
1にポすように半径の 長さんの円位申に平均
て1個の分子が存在することになる。一方 分手
がA個集まって 1 mol の体積 (me] を形成お
るので, を9 4。 AA を用いて表おとニョモ生計
? (Pa)。絶対温度7[K〕 と =自明
孔いに
1 なる。したがって, 4は圧力
という 関係で結ばれでいる。えは1気圧では
1X10*'m 程度と短いが, 圧力を下げる と長くなる。また,
寺 は分子骨の街天が起こ
る哨度を表すが, 1 気圧| 27 の気体について主人算 してみると, 1秒問におょそ
4X10? 回衛突しでいることがわかる』。
気体中に温度の分布があると, 熱は高温側から低温側 の
に伝わる。これは, 分子どうしの衝突により 運動エネル
キーが交換されるととによる。 こにIで由気体分守によの
蔽伝導を図 2 のように考えでみる。 ある平面へくにおいで
瑞咽から飛び込んでく る分子は。 Aに飛び込む前にはA |
か5およそ 】 だけ離れた場所にいたと考えられる 今 図 2
AO圧石において温度が異な り, 平均自由行程ゃ異なることを才委しで 人A54介
[科自由行程 離れんたところの温度を 7 [EK 左側に計上四条信7 0
50則を 7。 (K) とお2。 このと回
8 ] のエネルギーを運んでく る。 上棟にして。提半のAl
でる 1 個の分子は 皿⑳⑰ヨのエネルギニを館ん2 上
ド込む分子の数を
| 間位面積あたりの分手数を 1/(m 8 人 TP りのェ
AI(/(mr.。)) とする と, Aを有人からだ仙骨村 2詳
リルキー 。 (ms)は
9= (3-7X(4⑳ の
財色配を 衝 と災
MUSE
Gなぁ
したがって, アー一左 として①式に代入すると,
@ー|_(5) xクー
とまとめることができる。すなわち。 Aを通過する @は温度勾配に比例する。 この ーー
例係数 @ を熱伝導度とよぶ。 は平面A付近の平均的な丸さ o を用いて 右較のょうに, |
思 ヵ の nhこ 二井
ォ 2パYAの [1/(m2・s)】 であることがわかっでいる。 無視できる組W:
また| 2ょ との平均 生ま が4であると近似しで(に代大ずると。結員 ん
の|暫(6)画|際8228 子の理想気体カ
問 1 上の支申の空崩にあてはまる式を, 単位とともに答えよ。 れでいる。 巴
x 問2 肪質の熱伝導度@は熱の伝えやすさを示す値である。へリウム【原も のai24208
610 "mm)) とアルゴン (原手量 40 9=3.4<10 「 【m)) を比暫した導 量の無視でき
どちらが熱を伝んやすいか, 理由とともに答えよ。 本2
ことができる
のガラスの隙間に空所が入っている。
行程は 1.0X10? m, 平均的な述Sは
生まノン
* 問3 二重にした窓がラスの場合には, 2 枚
27?C。 1.0X103 Pa における空気の平均自H
400 m/s であるとし, 空気の熱信財 め
1.0 J/(m・s・K) である。
標問 | 平均自由行 T程 と 6
放恒昌 (1) zVAの4 Lm前 (2) 5 @計全0
0 3が7(4m圭4) 324の *
4 巡 7 [請還昌還 2が ー (6) デア (/(m・s・K))〕
釣による気体分子の運動
ーー は。 その末田過程も結果も, きわめて重要な理論である。結
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