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物理 高校生

問3です ノートに書いてる公式を使っては解けないんですか?

関連問題→ 76·80 例題 15)気体の状態変化 物質量nの単原子分子の理想気体の状態を, 図のように変化させる。 圧力 過程 A→B は定積変化,過程 B→C は等温変化,過程C→A は定圧 変化である。状態Aの温度を To, 気体定数をRとする。次の問1 ~間3について、正しいものを, 下の①~⑧のうちからそれぞれ一 B 2p0 po IC つ選べ。 大の 館 A 大 問1 状態Aにおける気体の内部エネルギーは nRT,の何倍か。 問2 状態Bの温度は T, の何倍か。 問3 過程C→Aにおいて気体が放出する熱量は nRT。の何倍か。 0° Vo 2Vo 体積 5 7 0 1_2 2 1 3 3 @ 2 2 6 3 の 2 4 2 キ (17. センター本試 [物理]改) 与えられたp-Vグラフは, 単原子分子の理 po Vo To 2po Vo TB 指針 想気体のようすである。各状態における気体の圧力, 温度,体積の間には, ボイル·シャルルの法則が成り 立つ。また,過程C→Aは定圧変化なので, 放出する 熱量は定圧モル比熱を用いて表すことができる。 解説 TB=2T。 したがって,解答はのである。 問3 状態Cの温度は, 状態Bと等しく2T。となる。 また,定圧モル比熱 Cp=Rを用いると,過程 C→A で吸収した熱量はQ=nCp4T と表せるので, 5 問1 気体の内部エネルギーの式 5 「U=nRT」から, U= nRT。となる。解答:3 2 3 _3 Q=nCpAT=nR(T。-2To)=ーNRT。 負の符号は,気体が熱を放出したことを意味する。 したがって, 放出した熱量は号れRT。である。 解答:6 問2 状態Aと状態Bについて, ポイル·シャルルの 5 法則「 DV =一定」から, T

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物理 高校生

(4)の解説の青線を引いた部分の意味を教えてください🙇‍♀️

61* なめらかに動く質量M kg]のピストン を備えた断面積sim']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 気体がん[mol)入っている。気体定数をR) [J/mol·K), 大気圧をP.N/m), 重力加 速度をgm/s。]とする。 ピストン 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I(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 上昇 2 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。 (3)(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 ら1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だけの 熱を加えたら,ビ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。

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物理 高校生

2枚目の写真の方程式までは出せました。 ですが、この方程式の解き方が分かりません! どなたら教えてください🙏

のここがポイント 円錐容器の内部で等速円運動している物体には,面からの垂直抗力と重力の2力がはたらいている。 この2力の合力が, 向心力のはたらきをしている。この合力は, 水平方向で円の中心を向く。具体的に 力を求めるには, 鉛直方向と水平方向に力を分解する。鉛直方向は力のつりあいが成りたち, 水平方向 の分力は等速円運動の向心力となる。 49 (1) 物体にはたらく垂直抗力をNとする。垂直抗 力の鉛直成分と重力はつりあっているので N cos 0-mg==0" また,水平方向の分力が向心力のはたらきをし ているので 1 別解 |N Ncos m 向心力 Nsin 0 mg mg m- r = Nsin0 物体とともに回転する立場で 考えると,垂直抗力と重力と 遠心力の3力がつりあい, 物 体は静止しているように見え る。力のつりあいの式は N cos 0-mg=0 よって,上の2式より sin0 tan 0= ゆえに ひ=Vgrtan0 cos 0 gr 2元r (2) 周期の式「T= より Nsin0-m-=0 2元r r =2πVgtan0 T=- Vgrtan0 (3)(1)の結果より v? 2 (注 2元r 「T="」より, ひを2倍にしたとき, Tは 一倍としてはならない。ひ ア= gtan0 これより,速さひを2倍にすると軌道の半径rは4倍になる。 よって(2)の結果より,ァを4倍にすると周期Tは2倍になる を変えると、rの値も変化す ることに注意する。 b|r

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