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物理 高校生

(1)のグラフなのですが、ab間の変化度合いの方がcd間の変化度合いより大きい理由を教えて欲しいです。

A→B よって Eント 69 (気体の状態変化と熱効率〉 Q 「DV=ー定」はアソンの法則といい, 理想気体の状態方程式 「V=nRT」 よりpを消去すると, nRT - =ー定 と表せるがnとRが定数であることから, ポアソンの法則は「TV7-!=ー定」 とも表せる。 (2) 状態。 Pa V (1) a→b, c-dは かV'=一定, b→c, d→aは V=一定 であるので図a a のようになる。 A→B (2)断熱変化では熱を吸収, 放出しないので, 熱を吸収, 放出するのは定積変化 であるb→c, d→aとなる。 b→cについて, 定積変化なので, 気体は仕事をしない。気体が吸収した熱 量をQbc とおくと, 熱力学第一法則より Qbc=Cv(Tc-T.)+0※A← Te< To より Qbc <0 となるので放熱しており, その熱量は Cv(T,-T.) d→aについて, b→cのときと同様に, 気体が吸収した熱量をQaa とおく と,熱力学第一法則より Qan= Cv(Ta-T.)+0 T> Ta より Qan>0 となるので吸熱しており, その熱量は Cv(T.-Ta) (3)気体が仕事をしたのはa→bとc→d。 断熱変化なので, 気体がした仕事 をそれぞれ Wab, Wed とおくと熱力学第一法則 「Q=4U+WLた」 より a→b:0=Cv(T,-T.)+Wab c→d:0=Cv(Ta-T)+Wed よって W=Wab+ Wed=Cv(T.-T,+Tc-Ta) (4)「カV=一定」, 理想気体の状態方程式 「かV=nRT」より ルルの P, d B→C. 圧変化 0 B→C V。 V。 Vェ 2T 図a 合※A 単原子分子理想気体 の内部エネルギーの変化』 ゆえに は また,定 AU=nCy4T WLた よって したがっ nRT -V=一定 (4) C→Dほ D→Aは よって TV'-1=一定 V ゆえにa→b, c→dの断熱変化について a→b:T.V27-=T,V,"-! c→d:T.Vi7-1= T』V2"-1 Wした 令※B 気体が吸収した製 Qin, 放出した熱量 Qa, 気 がした仕事 Wの間には W=Qm-Qout が成りたち,熱効率eは よって レ V\ア-1 したがって, ①, ②式より (-)- Ta_Ta To T。 (5) A→B(定 D(定積変1 張)は熱量 (5)熱効率eは, 吸収した熱量に対する仕事の比なので, (2), (3)より Ta- To+ To-Ta_1- W e= Qa W To- T。※B← Ta-Ta e=- Qm を放出して Ta- Ta ここで0, 2式より と書けるので eミ 1Qcl Tュ-Teー) e=1- Qaa (T-T)V7-1=(Ta-Ta)V2"-! よって T-T。 =1-テ-T。 Ta- V-1 3 2 ゆえに e=1- としてもよい。 74 物理重要問題集 ()

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物理 高校生

こういう問題で答えは2枚目のようになるんですが、どうして①と②の式を=で繋げることができるのですか? 教えてください❕

熱量計の熱容量があらかじめわからなくても, 比畔の ふき混ぜ棒 温度計 わかっている金属 A を利用すれば金属 B の比熱を測定 ]_」 するふとができる NN 8 和 | のような熱量計 (かき混ぜ権と容器および温度計 かなる) に適当な量の水を入れ, 十分時間が経過した 角の慢度は#であった。金属 A (比熱c, 質量 を明 めでて, 7より十分高い温度 。にした後, 熱量計に入れ かき混ぜ棒で内部の水をゆっくりとかき混ぜたところ温 断熱材 度は となった。 金属A の失った熱量はいくらか。 正しいものを, 次の ⑩^⑳ のう ちから 1 つ選べ。 / R caねー) @⑳ cA(6一ね canの jac0 問2 次に, 問1と同じ条件下で, 金属A と同じ質量の金属 について同じ実験を行っ たところ, かき混ぜた後の温度は 。 となった。 へ休の熱容量が金属 A に対する測定時と同じであることを使うと, 金属の比較はい くらか。正しいものを, 次の ー@⑳ のうちから1 っ選べ。 CA 8 2 | C(t-=mc4( te-t) …⑦ 。 (= Sb 0- Qp (一(あーが 0 較にて (でて) : me (to-も) = らい inca(te-も) _ mct (t9-ゼ) 前1 もて の 2/ポ3、う一謀渦|定1.上うとし S べべNN NN NN ンククジクジクジクグ用 NN 6) oi(

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物理 高校生

物理の鉛直ばね振り子の問題です。 (3)の解答の「a=-ω^2x」 はどこからきてるのですか? 混乱しているので細かく解説していただきたいです🙏

る32証 鉛直ばね振り子 国ZTT 人Eastのをつけ。 静電のらっつり下げスと和光記ァ 点りとし, 鉛直下向きに ァ軸を とる。 次に, ばねが自然の長きとなるまでおもりを持ち上げて静かにはなしたとこ ろ, おもりは単振動をした。 重力加速度の大きさをのとする。2 クン 0) このばねのばね定数を を求めよ。 自然の (2) 位置を通過するときのおもりの加速度を求めよ。 長さ 用 3 単振動の角振動数のを求めよ。 に2 SE記 (4) おもりをはなしてから, 初めておもりが原点0を通過する 0 までの時間 ヵ と, そのときの速さ ヵ を求めよ。 ペレーーーー一 琶半ばね振り子ではつりあいの位置が振動の中心。 振幅振動の中心からの最大族位 悦還 () 点Oでのカのつりあいより 然 つり 持ち 通ら の長さ あい 上げる 変位> ZZ9一を6三0 よって Ca 用 用 用 レ (2) 位置々のとき, ばねの伸びは 。十ヶ である。 運動方程式を立てると 7の王Z7の一ん(ム二ァ)ニ2の一 (6+る) らの-S+の所 0 | 形知 ニーダグ 叶うje のたりり ド の 6 8 のの灯を 「Zニーow」と比較して o=/務 (4) 周期をのとおくと, おもりが初めて 点0を通過するとき, 速さは最大。 点0を通過するまでの時間 ヵ は | 「2gx三4の」より ーー 6 の7/0のリバ サニー/57 4 4 の 2 の H V

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