物理 2条平均速度について 赤線の部分がよくわからないです

基本例題56 気体分子の2乗平均速度 物質量n[mol]の単原子分子理想気体(分子の質量 m [kg])がT[K]の状態で、 ある容器に封入されている。アボガドロ定数をNA[/mol),気体定数をR[J/(mol-K)) とする。 (1) 気体の内部エネルギー Uを求めよ。 (2) 気体分子1個の平均運動エネルギーを求めよ。 (3) 気体分子の2乗平均速度を求めよ。 (4) Ne は He の5倍の分子量である。高温低圧の希ガスは,単原子分子理想気体 とみなせるとする。 ① 同温での Ne 分子の平均の速さは He 分子の何倍か。 Ne 分子の速さが He 分子と同じとき,Ne の温度は He の何倍か。 (理想気体の内部エネルギー) = (分子の数)× (分子1個あたりの平均運動エネルギー) 2乗平均速度は,気体分子の平均の速さの目安と見なせる。 考えぶ 解説 (1) 単原子分子理想気体の内部エネルギーUは, 3 U=-nRT [J] 2 開の本 8SS (2)(分子1個の平均運動エネルギー) = (内部エネルギー) より、 (分子の数) 3 u_2uRT 2N。 U 3RT nNA nNA 3RT 3RT (3) 2乗平均速度をアとすると,m? v* = 2N。 mNa 3RT よって, = [m/s) V mNA (4) 分子量をMとすると, 気体の質量は、 =M×10-3 mNa 3m/s 4m/s 3RT 3RT T (3)より,ア= V mNA OC NM×10 V M 1 5m/s 0 T=一定より, ア oc JM 3+4+5 =4m/s よって,平均の速さは分子量の平方根に反比 3 例するので, 倍。 3+4°+5 = 4.1m/s 3 M×10 -3 よって,ひ= つまり,2乗平均速度は分子の平均 の速さの目安になる。 2) Tについて解くと, T= 3R =一定より, TcM よって,温度は分子量に比例するので, 5倍。

途中計算を詳しく教えて下さい

nNamv より, 3RT 2 nRT mv° V 3V 2NA

これどうやって計算するんですか?

80 温度600Kの理想気体のネオン分子(原子量20)の2乗平均速度は何m/sか。ただし, V8.31 = 2.88 とする

(3) （４）が分かりません

(3) [図2]のように、内側の半径が2R, 厚さが Rの帯電していない金属球殻で正電荷Qを完全に囲んだ。金属球殻の中心は原点に 一致している。このとき、 金属球殻の電荷分布はどうなるか。下の解答群①~④のうちから正しいものを一つ選べ。 [物 2R R に遠さ っで欲げ出 ご移動した水平離 [図2] 内側の表面に負電荷-Qが,外側の表面に正電荷Qが一様に分布する。 ② 内側の表面に正電荷Qが,外側の表面に負電荷一Qが一様に分布する。 ③ 球殻全体に負電荷-Qが一様に分布する。 ④ 球殻全体に正電荷 Qが一様に分布する。 ⑤ 球殻のどこにも電荷は分布しない。 (4) [図2]において, 原点からの距離がrの点での電界の強さを Eとする。Eとrとの関係を表すグラフはどれか。次の①~④のうち から正しいものを一つ選べ。 1 2 E E E 0} 0 2R 3R 2R 3R 2R 3R 2R3R

物理の気体分子の運動エネルギーの問題です。 解法を教えていただきたいです。 得意な方、解説お願いします🤲

問2 理想気体の分子運動論によれば,理想気体分子1個の運動エネルギーの平均 値は以下の式で表される。ここで, mは気体分子の質量, Vは気体分子の2 いま,分子量28の理想気体1.0mol が体積7.0×10-° m° の容器に閉じ込め 3R T mア-N。 2 になう ただ また,比例定数 NA とし いま、分子量28 の理想気体1.0mol が体積7.0×10-m'の容器に閉にスめ られている。この気体分子の2乗平均速度が6.0×10° m/s であるとき、 この 気体の圧力p (Pa] を有効数字2桁で表すとどうなるか。 次の式中の空欄 4に入れる数字として最も適当なものを,下の①~0のう 2 ~ ちから一つずつ選べ。 ただし, 同じものを繰り返し選んでもよい。 2 3 4 4 × 10 Pa p= 2 3 0 1 2 2 3 3 O 4 6 5 6 6 の 7 @ 8 9 9 0 0

解説のマーカーを引いた部分はなぜ言えるのですか？

8 2乗平均速度、は分子の平均の速さにほとんど等しい。 27 ℃ の酸素C Vを求めよ。酸素の分子量を32, 気体定数を8J/mol-K とする。

表とグラフと加速度の値をおねがいしたいです！

DL 4.運動の法則(2) 表4 リーt グラフ 買量の 逆数の値 目的 物体に一定のカを加えたとき,その物体の質量と生じる加速度の間にどのような関係があるかを調べる。 質量m (kg) 加速度a [cm/s 30 仮説の設定 物体の質量mと生じる加速度aの間には、 及化作 の関係がある。 速み 0.25 使用器具 d.T 力学台車,砂袋(おもり用),輪ゴムと木尺または定力装置、ものさし(50cm 以上),交流用記録タイマー,記録テ ープ,セロハンテープ,車止め,はかり,フック |0.75 [em/s) 実験 (1) 運動の法則(1)と同様に,輪ゴム2本を木尺の先に付けたフックにかけ,輪ゴムの伸びが一定になるまで伸ば して木尺に目印をつける。輪ゴムを目印のところまで伸ばし、伸びの長さを一定に保ちながら力学台車を引く 練習をする。(定力装置を使用する場合は省略する。) (2) カ学台車に砂袋をのせて,その質量 m [kg) を測定し,表1に記入する。記録テープをセロハンテープでカ 学台車に付け,(1)の要領で引き,その運動を記録テープに記録する。 各記録テープについて,記録テープの判別できる最初の点を時刻 0.0s とする。そこから 0.10sごとに時刻を 記入する。(0.10 sは毎秒 50 打点の記録タイマーの場合は5打点,毎秒 60打点の記録タイマーの場合は6打 0-0d1 0、2 0時 G 0-6 0-7 tuf 0.9 1.0 ーグラフ a- m グラフ a 点となる。) (4) 0.10sごとの打点の間隔を測定し, 変位 1 [cm] として表1に記入し, 平均の速度u [cm/s) を計算する。 (5) カ学台車にのせる砂袋の数を変えて(2)~(4)を繰り返し,表2, 表3に記入する。 (6) 表1~表3より平均の速度と時刻のグラフ(-t グラフ)をかく。 (7) v-t グラフより加速度を求め,表4に記入する。 (8) 加速度と質量のグラフ(a-m グラフ), 加速度と質量の逆数のグラフ( a-ニグラフ)をかく。 加 加 速 速 度 度 結果と考察 [em/se) [cm/se] 力学台車と砂袋の質量 m= U、2r kg 表1 時刻 0.0 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.0 m 1 m 変位! [cm) 速度 [em/s) a6 6.0 /|||2.4|13、4144111. 9 よ、3|9.9 質 量 (kg) 質量の逆数の値 6 19 16 /2 13|10|10 3r 23 1. a-m グラフ, a-1 2.運動の法則(1) と運動の法則(2) についてまとめよ。 グラフより質量と加速度の間にはどのような関係があるか。 表2 力学台車と砂袋の質量 m= 0.7F kg 時刻と 0.40 0.50 0.90 1.0 0.0 0.10 0.20 0.30 0.60 0.70 0.80 感想·反省 変位1 Lcm」 2.0 5、6 8.11 9.5 110-4 1.0||2r|132 13.5 14.4 速度 [cm/s] 6 15 7 97 36 360mg2 25 I5 3 力学台車と砂袋の質量 m= 0.r kg 表3 | 時刻 0.50 0.70 0.80 0.90 1.0 0.0 0.10 0.20 0.30 0.40 0.60 変位1 [cm」 え0|35 2.3 15.4 31 7.3|9.1| 0. 2|1 2 8 ひ.8 b.0 15 速度u [cm/s] 1|| l0 10 I5 19 18 5

6の問題で高度1000キロでの重力加速度を求めるとき、どうして半径が7.4×10^3となるのですか？

恐生 5 質量1.0kgの2つの物体が1.0mはなれているとき, 2物体間にはたらく万有引力の 大きさを求めよ。 ただし, 万有引力定数を6.7×10-11N·m?/kg とする。 6 地球の半径を6.4×10°km,質量を6.0×1024 kg,万有引力定数を6.7×10-11 N.m?/kg° として、地表と高度1000km での重力加速度の大きさをそれぞれ求めよ。 地刊の半径をR 質量をM.万有引力定数をGとする。地表から高さ 2Rの軌道をま

物理　万有引力　 わからないので式多めでお願いしまふ。

年 組 番 名前 198 だ円軌道上の運動 地球の半径を R, 地球上での重力加速度の大きさをgと する。いま,地表からの高さ Rのところを円軌道を描い て回る質量 mの人工衛星があるとする。 (1) 人工衛星の達さ poを求めよ。 (2)人工衛星の周期 Toを求めよ。 A B R 2R -6R 軌道上の点Aで人工衛星を加速し,速さを Dにしたところ,図の点Aが近地点,点B が進地点となるだ円軌道に移り,OB=6R, 点Bでの速さは yとなった。 (3) 点Aおよび点Bについて力学的エネルギー保存則を表す式を立てよ。 (4) をで表せ。 (5) 」 および yを求めよ。 (6) このだ円軌道を回る人工衛星の周期Tを求めよ。

(カ)、(キ)を解くために電位の式を作ったんですがそれが違うようで(青線が引いてある式)その理由が分かりません。電位差を表す図の理解もいまいちです。 正しい電位の式は3E-2Ri2-3Ri1 です。 よろしくお願いします

傘に。 図 2のように。図] の回 路に, 内部抵抗が無視できる起電 カカが ぢ(V] , 3 〔V〕 の ぅ2 つの電 池, 抵抗値が 3Z7 【⑦] の振抗, 電 気容量が の 中] のコンデンサ をさらに接続 した。 十分な時間が 経過した後に, ea 間, ac 間, ab 間に流れる電流を. それぞれ, 4【〔4],? 【(A), 4 【A〕Jとし(図?), 交の矢印の向きを電流の正の向き 9の 3 【V] G〔F〕」 玉【V] ュー? [A] 凶| 2 キルヒホッフの第 1 法則により」 回路に流れる電流について関係式 | イ が成立する。 キ ルヒホッフの第 2 法則により, 閉回路 acdes について 太ニ ウ | 【V〕, 閉回路 abdea にっ 25王測語NV| の関係式がそれぞれ成立する。 このとき, ea 間に流れる電流 4【〔A〕 と ab 間に流れる電流 4 【A〕 には, 関係式 | が成立する。 また, 点c に対する点 b の電位 は( カ] 【V〕 であり, 京eに対する長くの電位は 【|W でぁs。 ニー | |