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物理 高校生

(ス)でなんでP(L)の方にNmgがかかってるんですか? まずNコの単原子分子が下にmgかかってるって考えてもいいんですか?いろんな方向に動いてるイメージなんですけど…

人チの天化 49 605.方体内の気体分子の を合計入したと ST 2 人分子 上 してい3。 田1のように押すは和香とくし条を 個の質基がG@Zkg) の原子分3 8 2 から に下な昌面Aが受ける圧力を孝える。容の200の2 人0 で一定であり。 分子どうしの牧和は押析する。 Kg (mo,人体定数を @(J/(mol・KO) 重力加遂放の大き き4のmeの とする。 次の文章中の[アアコー[モ] 適切数式または委條を入れよ。 (⑪ 初めに重力が作用していない場合 5 0 いて考える。 ある 1 個の分子の 輪方向の速度の Mom とすると 分子が層面人と史作衝突したときに科面Aが分子から受ける カ才はビアゴ(N's) である。 分子が生面ムと復突してから次に昔面んと衝突するまでの 膨はイコ(s) であるため。 分子は時間 2(e) のに。 生還Aとピコ還和科る。 したがって, 時間 2の間に聖画Aが受ける力季は記](Nrs) となり。1個の分子によ って葉面Aが受けるカアはチーxo(N) とる輸における達度上分の 2 系 gy を用いて 表せる。 か個分子によって休面Aが受ける力 な(N) については すべての分子不規昌 に運動をしており, 速度成分の 2 乗平均はどの成分についても等しいので。 W 個の分子の 館度の2生平均[m'/Sり) を用いてカコと表せる。以上から。 圧力はキーゴコ(NVmリ となる。また, 圧力の式人と状態方程式から, 記はカ、 MA。 た. の を用いでビク となり. 気体の内部エネルギー び(J) は WWA。 が。 のを用いでテー] となることがわかる。 (⑫ <起の負の向きに一様な重力が作用している場合。傘回 』 内の気体の宏と圧力に勾配が生じる。図2のように。 容 ya 器の底からはかった高きを@【m)〕 とし, 高き々における気 ーー SD とする。 < 1 か5のぢ[m) だけ高い所を人<エアXXm) とし 斉き々にお O ーー ける厚さ 2z。 断面穂のの気柱について考えると。高を 較2 (<+2) における気体の圧力 P/(々2)(N/m) は, 気柱内における気体の審度の勾配が 無視できるはど 2z が小さいとき, ア(<)。 9(<)。2z などを用いで と近似できる。 また。 容器内の気体は単原子分子理想気体であるため。g(<) は (<) となどを用いで 人全] と表せる。以上から, 気体Imol 当たりの質恒が4.0X10-ikg/mol 温度が300K であるとき。 か(zキ2<) が P(z) と比べて0.010% だけ小きくなるよう な高さの差は。 3J/(mel-) gp=9.8m/“ とすると。 有効字2桁でim NR 有り m

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②の(1)~(2)の解き方教えてください。

p.107 例題 1。p.121, 12 4 のWW っ 0 1ョリッの間 | していて, Aには圧力 ヵ。 の単原子分子の理想気体。Bに B エム の6居 ) 容器 A、Bに入っている気体の内部エネルギーはそれぞれいく らか。 2) コックを開いて両容器の気体を混合すると, 圧力はいくらになるか。 以下では、 コックを開く前の容器 A。 B に入っている気体の絶対温度をそれぞ 7、、 7s とし、 気体定数を選とのる5 3) コックを開く前の容器 A、B に入っている気体の物質量はそれぞれいくらか。 4) コックを開いて両容器の気体を混合すると, 温度はいくらになるか。 @) 所体分子の運動 - p.108111 内半径ヶ の球状容器の内部を質量 7。 速さヵの分子が, 傘 器のなめらかな内壁に入射角 30* で弾性衝突した。 (1) 1回の衝突で内壁に及ぼす力積の大きさを求めよ。 (2) 内避に一度衛突してから次に衝突するまでの時間を求めよ。 (3) 内壁に及ぼす平均の力の大きさを求めよ。 @) モル比束 シリンダターに入れた単原手分子の理想気体 1 molの状 圧力 態を図のAからBまで次化きせた。 気体定数を々とする。 の 1) 状態 A、Bでの温度をそれぞれ求めよ。 (2) この過程で気体が外部にした仕事を求めよ。 の (3) この過程の内部エネルギーの変化を求めよ。 (4) この過程で気体が吸収した熱量を求めよょ。 (5) この過程のモル比熱を求めよ。 @ 気体のする仕事と熱力学第 1 法則 p.124。 125, p.128 例題4ダ シリンターに単原子分子の理想気体を入れ, その状態を, 図のように, 5 のAcCっp AD の3 通りの過程で変化きせた。ここで, AーC は断色交化、A - D は等温変化である。 !) へーBで気体から出た符量を求めよ。 6 2 2 体 LM ② B-p で気体が外部にした仕事, および気体が吸収した熱量を求めよ。 IN 8) AーCで気体が外部にした仕事を求めよ。 ) 〇①-③の過程のうち。 気体に入った熱量が最も大きいのはどれか。 第1章 気体分子の通還|

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(9)のやり方を教えてください

第2問 次の文電中o| 8 4に当てはまる間切なものを。 それぞれの選抜〇9④の うちから1つずっ選びなさい。 (上番号| 8 || 14 園のように所只材でできている所面和8 (m”り。 基き 【m) の円必才があり。論部はなめ らかに動く厚さが無観できる断吉村で作られた仕功り板でA との二つの部分に分かれている・ 左瑞から仕切り板までの下離を了。[m)。右電から仁功りまでの弄衣をr。(m) とする。 4に は。 体積が無拠できる加熱器が入っており。A 内の気体の慢度を変化さきせることができる。 せは外部との熱の出入りが自由であり 内の気体の度は外気度。[K] と汗に等しくなる。 んAとBにはそれぞれ慢度5 UK) の珠子分子理者気体が散められおり。 内の気体の移拓 は1 mol である。 気体定数を太 (は/(mol・EO) とする。初状態で: : 3であったと き, B内の気体の物質量は| 8 | mol となる。 次に, ヒーターで内の和気件を加熱したところ。 住切り板が動いで, 7aー 8:2 となった。このとき, 内の気体の正カは。 | 9 | (Pe) で あることから, A内の気体の温度は| 10] TED であることがわかる。 したがって, ム内の気体 =ネルポーの人[11] (D となる。A内の気体が表疲した熱生を の。(J) とする [12 |から。A 内の気体がB 内の気体に対して行った侍事| 13 | () となる。 したがって。 せ内の気体が大収した熱量は| 14 | [JJ とあらわせる。

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この問題教えてください

問題 22 体Gを 図8のように, 床に園選きれたシリンダーに mol]の間原分子の理想所 |間STeGめらちがに動くビストンで色じ込めた。ジリングー内部には体和 と熱容量が無視できるヒーターが取り付けられている。さらに, シリンダ 9 [mjの外部容器ボッマレブ A を持つ細管で連結されている。ビストン, シリ 4025c6 部容器、および細管はすべて断熱材でできている。ビスト ンにはばね定数た [Nmlのば ねが付いており, ばねの他端は壁に固定されている。最初。バルプ A は閉じられで(し で, 外部容映は真容になっている。そして, ビストンの左端はシリンダーの左端より 中 秀/[mlの位置Bにあり, ピス トンの右端は圧力 [Nm]の大気に接している。 このと き, ばねは自然の長さになっでいた。 理想気体G をヒーターで加熱すると, 図の上線の位慎 にビストンが移動し, その距 離は9 [m]であった。気体定数を A mol・K]として, 以下の問いに符えなさい。ただ し, すべての解答はヵ。S, 放、 の RA たのうち必要なものであらわすこと。 外部容器 <一すぅ| 5 (1) ピストンの位還が B のとき, 理想気体G の温度 』[C]を答えなさい。 (⑫) 加熱後, ピストンの位置が B*のとき, 理想気体の圧力 , [NZm]はいくらか答えな さい。また, 加熱前後の理想気体の温度差 A7TC]を答えなさい。 3) 理想気体G が外部に対して行った仕事 ゆ 人]はいくらか答えなさい。 また, ヒータ ーから受けた熱量 の, はいく らか答えなさい。 この後, ピストンを位置 BK し, バルプ A を開いた。 じゅうぶんに時間が経 過した後, 理想気体 G は熱平衡状態になった。 ) (④) この過程で理想気体 G のした仕事 訪 罰はいくらか答えなさい。 また, 気体の温度 の [KK]及び圧力ら[N/m]を答えなさい。 ($) この後, びヒーターで理想気体 G を加熱した。ピストンの固定を解除してもど ストンが位置 B'より動かないためには, 加熱後の理想気体G の温度 [KIはいくらか 答えなさい。

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