断熱容器を用いて気体を混合した時の内部エネルギーの和は変わらないのは、断熱容器のため熱の受け渡しが無く、それ故にΔT＝0が成り立つから、これ以上内部エネルギーに変化がないから元々の内部エネルギーの和のまま変わらないため、という解釈で合ってますか？

熱力学の問題です。最後の問題の言ってることは分かるのですが、圧力一定と考えるならシャルルの法則でも良くないですか？そうするとべつのこたえがてできます

容器内に閉じ込められた理想気体の膨張収縮について,以下の問に答えよ。ただ し、気体定数はRとし、単原子分子気体の定積モル比熱はCv=2R で与えられる。 理想気体の断熱膨張を気体分子の運動の観点から考察してみよう。図1のように、 理想気体が断面積Sの円筒状のピストン付き容器に封入されている。 気体が封入さ れている部分の長さは、ピストンをx軸方向に速度 uで動かすことで,変えること ができる。気体は単原子分子 N 個からなり,各気体分子は質量mの質点とみなすこ とができる。ただし、重力の影響は無視する。また,容器の壁面やピストンは断熱材 でできており、表面はなめらかである。 このとき, 以下の問に答えよ。 ピストン 断面積 S V y m V u X 長さ l 図 1 (a) ピストンが静止している状況 (u = 0) を考える。そのときに, 容器内部の気体 と壁面やピストンとの間に熱のやりとりのない状態のことを,以下では断熱状態と 呼ぶ。 このような断熱状態にあるためには, 気体分子とピストンとの衝突は弾性衝 突である必要がある。 なぜ非弾性衝突では断熱状態とみなすことができないかを説 明する以下の文の空欄(ア)~(キ)に当てはまる数式または語句を答えよ。 ただし,空欄 (ア)~(エ)に対しては数式を解答し,空欄(オ)〜(キ)に対しては選択肢の中から最も適切な 語句を選択のうえ,選択肢の番号で解答すること。 解答欄には答のみを記入せよ。 空欄(オ)に対する解答の選択肢: ① 物質量 ② 内部エネルギー 空欄(カ)(キ)に対する解答の選択肢: 3 熱量 ① 与えられた熱量 ② された仕事 ③ 与えられた物質量 質量 m,速度(by) の分子がピストンと非弾性衝突をする際のはねかえ

p=ρhg p'=p｡+ρhg この2つの式の違いを教えていただきたいです🙇‍♂️

②気体の圧力 気体は空間を飛んでいるきわめて多数の分子からなる (59) この多数の分子が壁に次々と衝突することによって, 気体の圧 A 力が生じる。 気体の圧力のうち, 特に大気による圧力を大気圧という。 atmospheric pressure 大気圧によってはたらく力を実感してみよう。 実験 6 ロー 大気圧 図59 気体分子の運動と圧力 ③液体の圧力水による圧力を水圧 という。図60② のように,透明 water pressure な筒の両端に薄いゴム膜を張って水中に入れると,ゴム膜のへこみぐあ いでその場所での水圧の大小が調べられる。この実験や同図⑥の実験よ り,次のことがわかる。 水圧 実験 6 大気圧 中央に取っ手のついた正方形のゴム板(一辺30cm 程度)を水平でなめらかな床の上に置く。これを 持ち上げることはできるだろうか? ①同じ深さでは,水圧はどの方向にも同じ大きさである ②深くなるほど水圧は大きい 高さん [m]の円筒容器に満たされた水(密度を p[kg/m²] とする)が, 容器の底面に及ぼす水圧を p 〔Pa] とすると,次の式が成りたつ。 ① ゴム板の表面が受けている力の大きさを計 算により求めてみよう。 p = phg 1 (59) ptPa 水戸 (water pressure) p[kg/m³) 水の密度 h〔m〕 水深 g [m/s2] 重力加速度 (gravitational acceleration) の大きさ 水深 h 水の密度 底面積 S KEP これは,水圧が円筒の断面積によらず, 深さに比例することを表して いる｡ なお,水面での大気圧(po [Pa] とする) を考えると, 水深ん [m] で物体

(4)で、W=3/2nR⊿Tで⊿T=0からw=0になってしまったんですが、どうすればいいのでしょうか？？

リード C 基本例題 25 気体の状態変化 PA 1molの単原子分子理想気体を容器の中に封入し,圧力 と体積Vを図のA→B→C→Aの順序でゆっくり変化さ3po せた。C→A は温度 T の等温変化であり,その際気体は 外部へ熱量 Q を放出した。 次の量を, To, Q, および, 気 Po 体定数Rのうち必要なものを用いて表せ。また,問いに答 O 第8章 気体分子の運動 気体の状態変化 69 えよ。 (1) 状態 B の温度TB (2) A→B の過程で気体が外部にした仕事 WAB と気体が吸収した熱量 QAB (3) B→Cの過程で気体が外部にした仕事 WBC と気体が吸収した熱量QBc (4) C→Aの過程で気体が外部にした仕事 WCA 問 Q=1.1RT のとき, 1サイクルの熱効率eを有効数字2桁で求めよ。 3poVo=RT A→Bは定圧変化である。 気体がし た仕事は 「W'= AV 」 より WAB=3pox (3Vo-Vo)=6poVo ①式を用いて WAB=2RT このときの内部エネルギーの変化 4UNBは「AU = 12/23nRAT」より 3 4UAB = 1 ×1×R(3To-To)=3RT 熱力学第一法則 「4U = Q+W」 と 「W=-W'」 より 「Q=4U+W'」 (W' : 気体がした仕事) なので QAB=3RT+2RT=5RT。 (3) B→Cは定積変化なので、気体が外部 にした仕事 WBc=0 である。 このと きの内部エネルギーの変化⊿UBCは 4UBc=1×1×R(T-3T) A =-3RTo Vo 指針 気体がした仕事を W' とすると, 熱力学第一法則 「4U = Q+W」と「W=-W'」 より 「Q=4U + W'」 となる。 各過程での Q, 4U, W' を表にまとめながら考えるとよい。 熱 効率を求めるとき, 「気体がした仕事」 は正の仕事・負の仕事をあわせた正味の仕事を考え る。一方, 「気体が吸収した熱量」 には、気体が放出した熱量を含めない。 「Q=4U+W'」 より 解答 (1) 状態AとBとでシャルルの法則を用 Vo_3Vo To いると TB よってTB=3To (2) Aでの状態方程式より 3poxVo=1×RT。 ►► 130 3VoV QBc=-3RT+0=-3RT。 [注 QBc<0であるから, 実際には気体 は熱を放出したことがわかる。 (4) C→A は等温変化なので, 内部エネルギ の変化 4UcA=0 である。 また,問題 文より,気体が放出した熱量はQである (吸収した熱量はQo)。 「Q=4U + W'」 より -Qo=0+Wc よって WcA=Qo 以上の結果を下の表にまとめる。 -3RT-3RTo 4U + W' A→B (定圧) 5RTo 3RT 2RTo BC (定積) 0 - Qo 0 -Qo CA ( 等温) 一周 2RTo-Qo 0 |2RT-Qo 問 気体がした正味の仕事 W' は W'=WAB+WBc+WcA=2RT-Qo 気体が吸収した熱量 Qin は Qin=5RT [注 放出した熱量を含めてはいけない。 W' 2RTo-Qo Qin 5RT｡ よってe= ここで, Qo=1.1RT を代入すると 2RT-1.1RT 0.9 e= 5RTo -=0.18 5

気体分子の問題です (1)の日問題で下に回答が載っているのですが、M0×10のマイナス3条＝m×NAの10のマイナス3条はなんの操作でかけているのですか？理由がわかりません。教えてもらいたいです！！

基本例題 45 気体分子の運動 ►►238,239 質量mの気体分子N個が体積Vの容器内にあって,気体の圧力がかであるとき, 気体分子の速さの2乗の平均を2 とすると, p=- Nmv² 3V (1) 気体分子の質量m(kg 単位) を,分子量 Mo, アボガドロ定数NA で表せ。 SPLIT (2) 状態方程式を用いて,二乗平均速度√v Mo 温度 T, 気体定数R で表せ。 (3) 分子量2の水素と分子量 32の酸素の混合気体がある。 その温度が一様であると すると, 水素分子の二乗平均速度は酸素分子の二乗平均速度の何倍であるか。 指針(1)分子量 M 。 は, 1mol 当たりの分子の質量 (g単位) を表す。 解答 (1) 1mol (NA個)の気体分子の質量は Mox10-3=mN』 (単位はkg) Mox 10-3 よってm= NA (2) 気体の物質量をn [mol] とする。 状態方程式 「DV=nRT」 を用いて 問題文の式を変形すると Nmv² DV= =nRT 3 よってv= 3nRT Nm が成りたつ。 (1) の式と, N = nNA の関係式を代入して 3nRT 3RT nNA Mox 10-3 よって、J= 2²= = NA Mox 10- -3 3RT Mox 10-3 (3) Tが一定のとき, v2 は 1 「Mo 水素は酸素に対してMが あるからは 1 /1/16 に比例する 2 1 32 16 - =4倍 倍で

（2）の解説の下線部でなぜ、分母と分子が入れ替わっているのですか？ 教えて下さい

76 章 熱力学 130. 気体分子の運動エネルギー 温度がともに27℃の, ヘリウム (原子量4) とネオン (原子量20) がある。 各気体は,いずれも単原子分子からなる理想気体である。 (1) ヘリウム1分子あたりの平均の運動エネルギーは、ネオン1分子あたりの平均の 運動エネルギーの何倍か。 (2) ヘリウム分子の二乗平均速度は、ネオン分子の何倍か。答えはルートをつけたま (08 までよい。 (3) ヘリウム1分子あたりの平均の運動エネルギーは,温度が327℃になると, 27℃の 12 ときの何倍になるか。 line

物理の気体の状態方程式についてです 計算の際に、マーカー部分のようにLをm3に直さなければいけないのはなんでですか？ 化学だとLで計算すれば良かったような気がするのですが お願いします🙇‍♀️

233 気体の法則⑥ 解答 (1) 4.0×10-2 mol (2) 2.5 X 105 Pa 考え方 4 状態方程式をつくり考える。 コックを開いてAとBがつながった状態では,圧 力はどこでも等しくなる。 解説 (1) コックが閉じられているときの容器A内の空気 の物質量をnとする。 1.0L=1000cm²=10m²であるので, A につ いて状態方程式をつくると. = 1.0 x 10 × 1.0 × 10 - 3 NA X 8.3 ×(273+27) よって, n≒ 4.0×10mol (2) コックが閉じられているときの容器B内の空気 の物質量をnBとし, 状態方程式をつくると. 3.0 × 105 x 3.0 × 10-3 = nB × 8.3 × (273 + 27 ) NB 3.0 x 10 x 3.0 × 10 -3 8.3 x (273 +27) コックを開くと容器内の圧力は等しくなるので その圧力をヵとして状態方程式をつくると, px ( 10 × 10 -3 +3.0×10-3) = (n+nB) ×8.3× (273+27) NA, NB をそれぞれ代入すると, px (1.0 × 10 -3 +3.0 × 10-3) 1.0 × 105 × 1.0 × 10 - 3 3.0 x 10 x 3.0 × 10 -3 8.3 × (273 +27) ・+ 8.3 x (273 +27) よって, p = 2.5 × 105 Pa 234 気体分子の運動と気体の圧力 ① = JE FR 1cm=10-2m 両辺を3乗して, 1 cm3 = 10~6 m3 【 > x 8.3 x (273 +27) STRASJ

物理の気体分子の運動・気体の状態変化が参考書を見ても全くわかりません。 まずどこから理解すれば良いのですか？ 学校が休校になってしまい授業を途中までしか受けれなかったので困っています。

物理 気体分子の熱運動です。 (2)の解説1行目で右辺がなぜこの数字になるのかわかりません。 どうなったらそうなるか教えてください🙇‍♀️

110分子の熱運動 気体分子の運動について, 次の問いに答えよ。 (1) 温度 27℃のヘリウム He分子1個あたりの平均 の運動エネルギーはいくらか。 ボルツマン定数を 1.4×10-23 J/K として答えよ。 ん 、 だの 30 -23 2 6.3x 16) (2) 温度27℃のヘリウム分子の平均の速さはいくら か。ただし,ヘリウム分子1個あたりの質量を 6.3×10-27 kg とする。

物理の気体分子の運動がイマイチ分かりません！ わかりやすく具体例を交えながら教えてください🙏 至急です💦💦