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。

青で囲んだところなんですけど、どういう計算したらこうなるんですか？わかる方お願いします

質量 m の分子が速さで垂直に弾性衝突する ,衝突後の分子の速さはいくらになるか。 m AU=W v 25 Pr 圧力P/体積Vの'nモルの単原子気体を断熱的に微小変化させたら体積 VAVとなった(V≫ [AVI) 気体がした仕事はいくらか。また,温度変 化AT 圧力変化 AP はいくらか。 気体定数をR とし, PV'=一定は用いず, 微小量どうしの積の項は無視して答えよ。 のとき Tall W=pov₂ となる!

物理 気体の分子運動 問3 の答えが③になるのですが、 解き方が分からないので教えていただきたいです🙇‍♂️

★★第43問 次の文章を読み、 下の問い (問1~4) に答えよ。 (配点 16 ) 図のように,容積 V の容器とピストン付きシリンダーを細い管で連結した。は じめ道新宿にあるコックは閉じられている。シリンダー内には圧力ん。 体験で 単原子分子理想気体が入っている。 容器, 連結管, ピストン, シリンダーはすべて 断熱材で作られている。 ただし, 気体の物質量(モル数)をn, 気体定数をRとする。 V₁ Do ① 3po Vo ② 4po Vo 8V 問1 気体の内部エネルギーはいくらか。 正しいものを次の①~⑤のうちから 一つ選べ。 1 [1251 26poVo 4 8po Vo ⑤ 12po Vo ピストンをゆっくり押して気体の体積をV にした。 ただし、 気体が断熱変化す るとき, (圧力) × (体積)=一定が成り立つ。 問2 気体の体積がVになったとき, 気体の絶対温度はいくらか。 正しいものを. 次の①~⑤のうちから一つ選べ。 ① PoVo 8nR 32pVo nR 8povo nR ① 12po Vo 64po Ⅴo nR 2 16poⅤo nR 問3 気体の体積が8VからVoに変化するとき､気体がピストンからされた仕事 Wはいくらか。 W= 3 ② 24po Vo ③ 36poVo ④ 48po Vo

《類題3》自分で解いてみたのですが、全然答えにたどり着けなかったのでどなたか解説お願いします😭😭🙏🙇‍♀️答えの途中式がなくて困ってます>_<

0 15 例題 3 理想気体の内部エネルギー それぞれ0.62m², 0.21m² の容積をもつ容 器 A,Bをコックのついた細管でつなぎ, Aには温度が3.0×102K, 物質量が 15mol, Bには温度が4.0×102K, 物質量が10mol の単原子分子理想気体を入れる。 コックを 開いて十分な時間がたったときの温度 T [K] と圧力か [Pa] を求めよ。ただ し,容器と周囲との熱のやりとりはなく,気体の内部エネルギーの合計は 一定に保たれるとする。また,細管の体積は無視する。 気体定数を | 8.3J/ (mol・K) とする。 32 指針 気体の混合で、外部と熱のやりとりがなければ全体の内部エネルギーは保存される。 単原子分子理想気体とあることから, (28) 式を用いてよい。 解 内部エネルギー「U = 2 nRT」 ( (28) 式) の合計が一定であるから x 15 x 8.3 x (3.0 × 102) + 303 × 10 x 8.3 × ( 4.0×10²) 2 よってか A 0.62m² 3.0×10²K 15mol = つなぎのに?? 2 15 x (3.0×102) + 10 × (4.0 ×102) 15 + 10 よってT= 混合後の気体の状態方程式 [pV=nRT」 (p.222 (13)式) は px ( 0.62 + 0.21) = (15 +10) x 8.3 x (3.4 × 102) ( 15 + 10) x 8.3 × ( 3.4 × 102 ) 0.62 + 0.21 = 3.4×102K × (15 + 10) × 8.3 × T = = 8.5 × 104 Pa B 10.21m² |4.0×10²K 10mol A 0.24m3 3.2×10²K 20mol 類題 3 それぞれ 0.24m², 0.40m²の容積をもつ容 器 A, B をコックのついた細管でつなぎ, Aには温度が 3.2×10°K, 物質量が20mol の単原子分子理想気体を入れ, Bは真空に する。 コックを開いて十分な時間がたった ときの温度 T[K] と圧力 [Pa] を求めよ。 ただし, 容器と周囲との熱のや りとりはなく,気体の内部エネルギーの合計は一定に保たれるとする。 ま た,細管の体積は無視する。 気体定数を 8.3J/(mol･K) とする。 ヒント 混合前の容器B には気体が入っていないので,気体の内部エネルギーはない。 T:3.2X1ok/P=8.3×10831 熱と気体 B (真空) 0.40m² a

写真の問題についてですが、写真のPVグラフの傾きがマイナスになっていますが、なぜ傾きがマイナスになると言えるのですか？このようにpvグラフはVが増えたら必ずPは下がるのですか？ (温度やエネルギーが一定ならボイルの法則からこの形になると思いましたが、問題(解説)には温度(エ... 続きを読む

25 ** 圧力 P, 体積Vのnモルの単原子気体を断熱的に微小変化させたら体積 は V + AV となった (VIVI) 気体がした仕事はいくらか。 また、温度変 化 ⊿T と圧力変化 4P はいくらか。 気体定数をR とし, PV'=一定は用いず、 微小量どうしの積の項は無視して答えよ。 25 微小変化だから, 気体がした仕事は PAV Q= 0 だから, 第1法則は 4U = 0+W よって 12/23nRAT=-PAV 4T=- 断熱膨張 (⊿V> 0) の場合には,確か に温度降下 (4T < 0) になっている。 あとの状態の状態方程式は (P+ 4P) (V+4V)=nR(T+4T) PV + PAV + 4P・V + 4P・AV 圧力が変わっ 2P 3nR =nRT+nRAT 4P 4V の項を無視し, はじめの状態方 程式 PV=nRT を用いると PAV+VAP=nRAT=-12/2PAV 4P=- このように, -4V SPAV P ているのに, はじめに仕事 をPAVと定 圧の式を用い たことに違和 感をもつ人も いるだろう。 より正確には図の台形部分 (斜線部) の面積を計算すればよい。 (P+AP)+PxAV W'= 2 P+ 4P V V+4V 微小変化だから 直線で近似 = PAV+AP AV PAV 断熱の条件は用いていないから, 一般 に微小変化は近似式としては)W'=

左の式からどうやってこうするんですか？🙇🏻‍♀️

③ 圧力を4倍,絶対温度 3 また,体積VがVに変わるとして, ボイル・ PV 4pV T 6T V 3 TV2 ゆえに、 [ = 1.5 〔倍]

解説のB→C、C→Aの求め方が理解できません。噛み砕いた説明をお願いします。

[正解] 2PoVo [解説] A→Bの過程は体積変化がないので仕事w=0 7/B→Cの過程は､ 膨張仕事をするのでw = (Po+3P)x (3Vo-Vo)/2=4PoVo C→Aの過程は長方形の面積 (ただし、 圧縮されるので仕事をされる) w=Pox (Vo-3Vo)=-2PoVo したがって、 全過程の仕事w=0+4PoVo-2PoVo=2PoVo なお一般的にあるサイクルで気体がした仕事の大きさは、そのサイクルで囲まれた面積 (この設問の場合三角形ABCの面積) で求められる。

解説のB→C、C→Aの求め方が理解できません。噛み砕いた説明をお願いします。

問4 理想気体が図に示すA→B→C→Aの変化をした。 このサイクルで気体がした仕事の大きさはいくらか。 P 3Po Po O O 3PoVo O 5PoVo O 2PoVo O 4PoVo O Povo B A Vo C 3V V

！！！至急お願いします！！！ （2）で、２枚目の写真の青い印のところで、この式の意味がわかりません。解説をお願いします🙇‍♀️

6.0L 293. 連結された容器内の気体 容積が 6.0Lの容器AとA 3.0Lの容器Bが, コックKをもつ細い管でつながれている。 はじめ, コックは閉じられており, Aには温度 27℃, 圧力 1.0×105 Pa. B には温度 27℃. 圧力 2.5×10Paの空気が 入れられている。 気体定数を8.3J/(mol･K) とし, 細い管の容積は無視するの 9 [100 K 2 H 24.g 3.0L 2.54 (1) 容器A,Bの物質量はそれぞれ何mol か。 J (2) コックを開いて十分に時間が経過すると, 容器内の温度はともに27℃となった。 容器内の圧力はいくらになるか。 24P/10802/ (3) (2)において, BからAへ移動した空気の物質量は何mol か。 290 例題38 0822700.0 r

なぜこれは青線の部分のようになるのでしょうか？考えても考えても分かりません

期 : 1.3s, 速さ:6.0m/s, 回転数 : 0.80 回転 円の中心に向かう向き, 大きさ: 30m/s² N 22×3.14 1 accor ●センサー 37 円運動では,地上から見た 場合,実際にはたらく力の みを考え, 遠心力は考えな い。 物体から見た場合, 実 際にはたらく力のほかに遠 心力を考える。 遠心力=mrw²=m r 向きは,円の中心から遠ざ かる向き。 例題 31 等速円運動 右図のように,長さLの軽くて伸びない糸の一端につけ た質量mのおもりが、水平面内で角速度の等速円運動を している。糸が鉛直線となす角を0. 重力加速度の大きさを gとする。 +++ 125 [センサー 37 センサー 38 円運動では tbt the 物体が円運動するときは,必ず円の中心に向かう向きの力がはたらい (1) 地上から見たとき, おもりにはたらく力の名称を答えよ。 (2) おもりから見たとき おもりにはたらく力の名称を答えよ。 (3) おもりにはたらく同心力の大きさをmg0で表せ。 また,m, L, 0.0 も表せ。 (4) 遠心力の大きさをm, L, 0,ωで表せ。 また, 向きを答えよ。 解答 (1) 重力, 張力 (2) 重力,張力, 遠心力 PES (3) 実際にはたらく力である重 力と張力の合力Fが向心力と なるので, F = mg tand また,円運動の運動方程式よ y, m (L sin0) w² = F したがって F=mLw'sin ANCOT →(4) f=mrw² より, mLw'sing 例題 32 慣性力 104pm- 5 St 右図のように、傾きの角8のなめらかな斜面をもつ台 A の上に質量mの小物体Bを置く。Aを水平方向左向 きに大きさの加速度で動かしたところ,Bは斜面上で 静止した。重力加速度の大きさをgとする。 (1) 加速度の大きさαをg, 0 を用いて表せ。合 (2) BがAから受ける力の大きさはいくらか。 解答 (1) 台Aとともに 地上から 見る 1- 127 133 135 F 0 張力T m 向きは円運動の中心0から遠ざかる向き FOLT 重力 mg O 0 0 L おもりから見 張力 題 33 [○] 遠心 度で 大き (1) 右目 重力 mg きさ き 円運 解く m遠心遠 半 131 132 135 136 O かた A 動