至急です！(2)が解説よんでも分かりません💦 簡単に教えてください💦

F=pVg 基礎 CHECK 以下の問題 1,2では、重力加速度の大きさを 9.8m/s2 とする。 1. 水平な床の上に、図のような, 質量 500gの直方体 のおもりを置く。 .10.0cm- 4.0cm ③ 2.0cm (1) 床がおもりから受ける圧力が最も大きくなるの は,①②③のどの面を下にして置いたと か。 こころ。 (2) (1) のとき,床がおもりから受ける圧力が[P を求めよ。 CR (g) 解 440 1.(1) 「p= より, Fが等しければ, 面積Sが小さ 圧力は大きくなる。 おもりの各面の面積は 1.00 ぞれ① 40cm?, ②20cm² ③8.0cm² なので, 下にしたときに圧力は最も大きくなる。 F ③ (2)「p=1/2」より (500×10-) ×9.8 カ =6.125×103 Pa 8.0×10 -4 ≒6.1×10° Pa

熱力学です STEP3でQinがn(Cv+R)(T2-T1)となってますが、どうやってこれ出してますか？？

>>1 圧縮 比例 1 V グラフ ら、熱 出題パターン 38 定モル比熱と定圧モル比熱 「ピストンつきの容器内に, n モルの理想気体が, 体積V1, 温度Tで閉じ こめられている。 大気圧はp, 気体定数は R, 定積モル比熱を Cvとする。 「ピストンを自由に動けるようにして、熱を与えて温度をT2にした。この とき, 内部エネルギーの変化 4U, 気体が外部にした仕事 Wout. 気体に加 えた熱 Qin はいくらか。 また、 以上の結果から,気体の定積モル比熱 Cr と 定圧モル比熱 C, の間にはどのような関係があるか。 解答のポイント! 定圧変化であっても4U = Con⊿T の形となることに注意。 解法 熱力学の解法3ステップで解く。 AJR STEP1 変化の前後でのか,Vn,Tを 図示する。 ここでピストンは自由に動けるので, ピストン内の気体の圧力は大気圧とつりあって いて,いつもpとなる。 このように、大気圧、 重力などの一定の力を受け自由に動けるピスト 前 p V₁ 4 大気圧 nTi ンでは、必ず定圧変化になるのだ。 また、後の圧力 体積を V2 (未知数) とおくと, DV2 n T2 大気 1圧 図 11-4 前 (3 p Nout 前:pV=nRT ... 1 負 後:pV2=nRT ... ② -Wout E縮 STEP2 Vグラフは図11-5のようにな る。 色のついた部分の面積が外へした仕事 Wout V₁ V2 体積V 1). になる。 図 11-5 いる にあ STEP3 熱力学第1法則を表 (表中雪)にまとめると, Qin n(Cy+R) (T2-T, + 4U Wout Cyn (T-T) |p (V2-V)=nR(T2-T) (1②より) また,定圧モル比熱 C, は, 圧力一定で1モルの気体を1K上昇させるのに要する熱 であるので,Qmでn=1 [mol], T2-T=1 [K] としたものに等しく. C=1x (Cy+R)×1=Cv+R この式は理想気体であれば必ず成立するので、この例題とともに覚えておこう。 STAGE 11 気体の熱力学 125

熱力学です STEP3でQinがn(Cv+R)(T2-T1)となってますが、どうやってこれ出してますか？？

出題パターン 38 定積モル比熱と定圧モル比熱 ピストンつきの容器内に、 モルの理想気体が, 体積 V1. 温度Tで閉じ こめられている。 大気圧はp, 気体定数は R, 定積モル比熱をCとする ピストンを自由に動けるようにして、熱を与えて温度を T2 にした。この とき, 内部エネルギーの変化 4U, 気体が外部にした仕事 Wout 気体に加 えた熱 Qin はいくらか。 また、 以上の結果から, 気体の定積モル比熱 Cr と 定圧モル比熱Cの間にはどのような関係があるか。 解答のポイント! 定圧変化であっても 4UCn4T の形となることに注意。 解法 熱力学の解法3ステップで解く。 STEP1 変化の前後でのか,V,n,Tを 図示する。 ここでピストンは自由に動けるので、 ピストン内の気体の圧力は大気圧とつりあって いて、いつもp となる。 このように、大気圧, 重力などの一定の力を受け自由に動けるピスト 前 p V₁ 大気圧 nTi D V2 大気 nT2 図 11-4 ンでは、必ず定圧変化になるのだ。 また後の圧力は最 体積を V2 (未知数) とおくと, 前:pV=RT ... ① 前 圧 Wout 後:pV2=nRT2 ... ② STEP2 Vグラフは図11-5のようにな る。 色のついた部分の面積が外へした仕事 Wout になる。 0 V₁ V2 体積V 図11-5 STEP3 熱力学第1法則を表 (表中) にまとめると, Qin 4U + Wout n(Cy+R) (T2-T) Crn (T2-T)p (V2-V)=nR(T2-T) (1 ②より) また,定圧モル比熱 C, は, 圧力一定で1モルの気体を1K上昇させるのに要する熱 であるので,Qmmでn=1 [mol], T2-T, = 1 [K] としたものに等しく =1x (C+R)×1= [Cy+R この式は理想気体であれば必ず成立するので、 この例題とともに覚えておこう。 STAGE 11 気体の熱力学 125

（至急） 下の図に作図する問題です。半円の下の伸びている直線の下が水とし、水の中に一部分浮いている状態とします。この時、Fの力ってなんですか？？また回答をみても微妙な位置から矢印が伸びているのでわかりません、、 図と矢印適当ですみません、、、

ZK t F←

解説の図aから図bへの変換の仕方が分からないので教えて頂きたいです。よろしくお願いします。

必解 78. 〈音波の性質> 図1上図のように原点Oにスピーカーを置き,一定の振幅で, 一定の振動数 fの音波をx軸の正の向きに連続的に発生させる。 空気の圧力変化に反応する小さなマイクロホンを複数用いて, x 軸上 (x>0) の各点で圧力』の時間変化を測定する。 10 スピーカー P x X3 X4 X5 Poss X7 X8 XoX1 x X6 X2 ある時刻において, x軸上 (x>0) の点P付近の空気の圧力か をxの関数として調べたところ,図1下図のグラフのようになっ た。ここで距離 OPは音波の波長よりも十分長く、 また音波が存 在しないときの大気の圧力をpo とする。圧力が最大値をとる x=x から, 次に最大値をとる x=xg までのxの区間を8等分 し, X1,X2, ..., x7 と順にx座標を定める。 (1)x1 から x までの各位置の中で、x軸の正の向きに空気が最も大きく変位している位置, 点P付近の拡大図 図 1 およびx軸の正の向きに空気が最も速く動いている位置はそれぞれどれか。 次に点Pで空気の圧力の時間変化を調べたところ、 図2のグ p↑ ラフのようになった。 圧力が最大値をとる時刻 t = to から, 次に最大値をとる時刻 t = t までの1周期を8等分し, t, t2, ..., Poss と順に時刻を定める。 t3 t4 t5 to ti tz /totto (2)からt までの各時刻の中で, x軸の正の向きに空気が最も 大きく変位しているのはどの時刻か。 図3のように,原点から見て点Pより遠い側の位置に,x軸 に対して垂直に反射板を置くと,圧力が時間とともに変わらず常 にpo となる点がx軸上に等間隔に並んだ。 (3) これらの隣接する点の間隔dはいくらか。 なお, 音波の速さ をcとする。 図2 P 反射板 x

この問題の解き方がわからないので教えてください

30 なめらかに動くピストンがついた容器に単原子分子理想気体を閉じこめた ところ,気体の圧力が po [Pa], 体積が V[m]になった。この気体に対し 次のような操作をしたときの,気体の内部エネルギーの変化 ⊿U[J],気 体がされた仕事 W[J], 気体が受け取った熱量 Q [J] をそれぞれ求めよ 。 (1)体積を一定に保ったまま加熱し,圧力を 4p [ Pa]上昇させた 。 (2) 圧力を一定に保ったまま加熱し、体積を⊿V[m]増やした。 ヒント 変化前 変化後のそれぞれで, 理想気体の状態方程式を考える。

(3) マーカーのところの意味がわかりません。Aは自由落下じゃないんですか？

を求めよ。 17 基質量 M の気球B (内部の気体も含む)が,質量 mの小物体Aを質量の無視できる糸でつるして, 一 B 定の速さで上昇している。 重力加速度をg とし, 空気の抵抗および物体Aにはたらく浮力は無視でき るものとする。 1 A (1) 糸の張力Tはいくらか。 ひ (2) 気球Bにはたらく浮力 Fはいくらか。 また, 外部の空気の密度を p とすると,気球の体積Vはいくらか。 物体Aが地面からんの高さになったとき, 糸を切断した。 (3)Aが地面に到達するまでに要する時間 to はいくらか。 (4) 糸が切断された後, 気球がさらにんだけ上がったときの気球の速 さひはいくらか。 (信州大)

あってますか…教えて欲しいです。

4 直径 12 m の球形をした容器にヘリウム (He) が封入されている。ヘリウムの温度が 25 ℃ で、圧力 が300kPa である。 ただし、一般気体定数 Ro = 8.314 J / (mol・K) であるとし、アルゴンは理想気体で近似できるとして よい。 (i) 封入されているヘリウムのモル数を求めよ。 (ii) ヘリウムの分子量を4.0026 として、封入されているヘリウムの質量を求めよ。 Pv=nRT に芋・・63 25+27315=298.15 (ii)m=hxm 300×103×6=18,314×298,15 pr PV 300×103×37.63 h= RT 8.314×298.15 = 109501.1821 =109501.18×4.0026=438289,405g →43816g

(4)なぜ力学的エネルギーは保存されるのですか？ 浮力は仕事をしないのですか？

の同期1 表せ。 189 液体中の物体の単振動 図のように, 断面積Sの円 柱状の物体を密度p の液体に入れたところ, 物体は液体中にん だけ沈んで静止した。 さらに物体を距離dだけ沈めてからはな したところ, 上下に振動を始めた。 ただし, 振動中、物体の上 面は常に液面から出ているものとし, 物体が液体から受ける力 は浮力のみと考え, 重力加速度の大きさをgとする。 (1) 物体の質量mを求めよ。 P 物体 S -186, 187 (2) 静止状態の物体の底の位置0を x=0 とし、 鉛直下向きに軸をとるものとして, 振動中の物体 (位置x) にはたらく力の合力Fをp, S, g, x で表せ。 (3)この振動の周期Tを求めよ。 (4) 物体の速さの最大値 vo を求めよ。

高校物理の問題です。 （4）の問題で、私は熱力学第一法則を用いて求めようとしましたが答えが合わなくて困っています。 どこが正しくないのか指摘をお願いいたします。

42 1* なめらかに動く質量 M 〔kg〕のピストン を備えた断面積S 〔m〕の容器がある。こ れらは断熱材で作られていて,ヒーターに 電流を流すことにより, 容器内の気体を加 熱することができる。 ヒーターの体積,熱 容量は小さく,無視できる。 容器は鉛直に 保たれていて,内部には単原子分子の理想 気体がn [mol] 入っている。 気体定数をR [J/mol・K〕, 大気圧を Po〔N/m²〕, 重力加 速度をg 〔m/s2〕とする。 ピストン HP 図1 図2 (1) 最初, ヒーターに電流を流さない状態では,図1のように, ピスト ンの下面は容器の底から距離 [m] の位置にあった。 このときの気体 の温度はどれだけか。 (2)次に,ヒーターで加熱したら,ピストンは最初の位置より 12/27 上昇 した。 気体の温度は(1)の何倍になっているか。 また, ヒーターで発生 したジュール熱はどれだけか。 (1)の状態で,容器の上下を反対にして鉛直にし、気体の温度を(1)の 温度と同じに保ったら、 図2のように, ピストンの上面は容器の底か 41の位置で静止した。ピストンの質量 M を他の量で表せ。 (4)この状態で,ヒーターにより, (2) におけるジュール熱の1だけの 熱を加えたら、ピストンの上面は容器の底からどれだけの距離のとこ ろで静止するか。 0168-A (名城大)