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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

こちらの問題なんですが解答にはピストンは力のつりあいで静止してると書いてるのですが、問題文にそのような記述がどこにもないためどこで静止してることに気づいたのかわかりません。

圧力や温度はどのように変化するだろうか。 このとき、 気体は外部との間でどのようなエネルギーのやりとりを するのだろうか。 また、 気体の圧力や温度は, 気体を構 成している無数の分子のミクロな力学的な運動とどのよ うに結びついているのだろうか。 気体の状態方程式, 気 体の分子運動、熱力学の法則について学んでいこう。 佐賀D-ンフェスタ(佐賀県佐 1 なめらかに動く軽いピストン付きの容器に気体を閉じこめ, ピ ストンが鉛直方向に動くように立てる。このピストンにおもり を静かにのせたとき, 閉じこめた気体の圧力は何 Pa になるか。 おもりの質量を10kg, ピストンの断面積を 4.9×10-°m?, 大 気圧を1.0×10° Pa, 重力加速度の大きさを9.8m/s° とする。 おもり B ボイルシャルルの法則 ポイルの法則 シリンダーの中に空気を入れて温度を一定に保ち, ピ ハトンを押して圧力を2倍, 3倍,…に増していくと, 空気の体積は ;倍, 倍,…に減っていく。これを実験により確かめてみよう。 Op.102 実験 11 3

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319(3) 解答は理解できたんですが 写真のような解き方はなぜダメなんですか?

第Ⅲ章熱力学 よし ヒント B→Cは, かV=一定なので, 等温変化である。 気体の内部エネルギーは, 絶対 温度に比例する。また, 気体は、その体積が減少するときに正の仕事をされる。 例題42 319. C,と Crの関係 物質量nの理想気体を,圧 九か、体積VI,温度 T;の状態Aから, 圧カー定の ふとでゆっくり加熱すると,体積V2,温度 T, の状 能Cとなった。定圧モル比熱を Co, 定積モル比熱 を Cvとして,次の各問に答えよ。 (1) 状態AからCの間に,気体が吸収した熱量は いくらか。また,外部にした仕事はいくらか。 状態Aから体積一定のもとでゆっくり加熱すると, 圧力 p2, 温度 T,の状態Bとなった。 (2) 状態AからBの間に,気体が吸収した熱量はいくらか。 (3) さらに,状態Bから等温変化をして, 状態Cになったとする。状態AからBを経て Cとなった場合の, 内部エネルギーの増加量はいくらか。 さい026テれに (4)(3)における内部エネルギーの増加量は, 状態AからCに直接変化した場合の内部 エネルギーの増加量と等しい。この関係から, Cp Cv, および気体定数Rとの間に成 り立つ関係式を求めよ。 B p2 Tz C A V 0 V V。 HこA0 →例題42) ヒント(4) 状態A, Cにおいて,それぞれ気体の状態方程式を立てる。 らの距 320.気体の状態変化 単原子分子からなる理想気 tp[X10°Pa)

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丸で囲んでいるところでなぜ垂直抗力が書かれていないのですか?

1 29.司4 (5) 気球が江上を始める沖合 し所 、、生 K ンの運動〉 遼*64. シリンダー内のビストン m &いツリンダーが合志に世かれて 図のように、 断面策m' の十分長 ET ょめこまれ 、、。 シリンダー上部には質量を無模できる ヒズ hンが1 向い *\る。 ン 〆 LA 夫 アラ トいヽ 記替材で作ら ソリンー内部に理失気体が凌人きれている。ビストン は 、 5 ており。気宙を保ちながらなめらかに上下に動くものと 馬才。シリン MS 人 テーは過熱材でおおわれており, 断熱材は取り外し できるものとする。 諾か6高em) の位民にあり, シリン ダー内部に封入きされた 埋畑気体の温度は が) 圧力ばの (Am) であるとする。 呈のとき, 次の問いに答えよ。 なお, シリンダー外部の 紀/ 70KJ、 その圧力 Pu /m*)、重力加加度の大きさ &(のUs とする。 (1) ビストンの上部に質量 47【kg] のおもりをゆっくりのせたところ/ ビストンの部がシリ ンダーの庶から高さ 【m] の位思に下がった状態で静止した。この状態における理人 体の温度 分[K] を 7, 肪、 ね, 人7 S, 9 を用いて表せ。 (2) 7の と 2 の大小関係で正しいゃのを次のうちから 1 つ選び, 選択理由を 20 宇租度で記せ (&) 分>7 (b) 分= (<) 分く77 (d) 中えられた条件からは判断できない (3) 次に。シリンダーの側面の断熱材を取り外したところ、 やがて、シリンダー内郭に封信 れた理想気体の温度は 7 【K]) になり、ピストンの底部はシリンダーの底から 【m] 還に変化した。放を用 7, S, 9 を用いて表せ。 (4) 太 と訪 の大小関係で正 しいものを次のうちから 1 つ選べ。 (&) > (b) ニム (c) くね (d) 史え られた条件からは判断できない MM リンターの半新村を再び取りつけビストンの上部のおもりをゅ2() ったところ, ビストンの底部はシリンダーの底から高き 。【m] の位置で草ドした 7), 7 を用いて表せ。 (箕 この状態での理想気体の温度を 75【K) として。 広をが 8

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