(4)なのですがピストンが静止する=容器内の気圧は大気圧と等しいと認識していたのですが違うのでしょうか？ 誰かおねがいします

STEP2 b-Vグラフを作図。 STEP3 熱力学第1法則を表にまとめる。 「設定は同じです) 東京工大〉 ンの式 この問題で 解法Check! 70 例題 断熱材でつくられたピストンつきの円 簡形の容器に1mol の単原子分子の理想気 体が入っている。ピストンの質量はM[kg] で、上面は圧力po [N/m°], 温度 T, [K] の 大気に接している。ピストンはストッパーA で止まっており, 容器の底面からピストンの 下面までの高さはL[m] である。 気体定数 をR(J/(mol·K)], 重力加速度の大きさをg (m/s°) とする。なお, 答えは M, To, R, L およびgの一部または全部を用いて表せ。 (1) 最初,理想気体の圧力は po [N/m°], 温 度は To[K] であった。その内部エネルギーはいくらか。 2 ヒーターで気体を加熱し,気体の温度が T. [K] になったときビストン が上に動き始めた。温度 T, と気体に加えた熱量Qi [J] を求めよ。 3 加熱を続けるとピストンはゆっくり上昇を続けた。 ピストンが上のスト ッパーBに接したとき,気体の高さは1.5L [m] であった。このときの温 度T (K) を求めよ。 また, ピストンが動き始めてからこのときまでに理 B 十ー 0.5L ピストン A こし, Me>m L 000000 ーヒーター 共限に繰り返 いを求めよ。 〈宮崎大〉 三は同じです) SECTION 11 気体の熱力学 59

3枚目の式の右辺がなんでこうなるかが分かりません。 d/xじゃダメなんですか?

B 金属箔の厚さをできる限り正確に(有効数字の桁数をより多く)測定した、 図4のように,2枚の平面ガラスを重ねて, ガラスが接している点0から Lの位置に厚さDの金属箔をはさんだ。真上から波長1の単色光を当てて 60 2021年度:物理/本試験(第2日程) 光と下のガラスの上面で反射する光の経路差は2dとなる。ただし, 空気の屈折 にお た て,平面ガラス間の空気層の厚さをdとすると, 上のガラスの下面で反射する 率を1とする。 反射光 e 入射光 とされ 次のの ともに定 平面ガラス 平面ガラス 金属箱 D x 図 4 問 4 金属箔の厚さDを表す式として正しいものを, 次の①~⑥のうちかァー つ選べ。D= 19 LAx 0 LAx 21 2 LAx LA の 24x LA 2 LA 4x 4x

熱の移動は低音物体から高温物体には起こらないのですか？

なぜ水100gのQ＋氷の融解Q＝氷50gのQになるのですか？

165 熱量の保存 氷の融解熱は3.34×10° J/g, 氷の比熱は2.1 J/(g·K), 水の比熱 は4.2J/(g·K)である。 容器の熱容量は無視でき, 容器と外部との熱の出入りはないも ろ,のとする。 こと1) 15℃の水100gが入っている容器がある。その水の中に50gの氷を入れ, 全体の 温度が一様になったとき, 氷の質量は60gになっていた。 初めに入れた氷の温度は 49, 何℃か。 (2) 15℃ の水10gが入っている容器がある。その水の中に-20℃の氷79gを入れ, ミよ全体の温度が一様になったとき,何℃のどのような状態になっているか。

教えてください！

【類題2】 100[℃]に熱した未知の個体 Xの質量は 10[g]であった。これを、比熱が無視できる断熱容器に入った 20[℃]の水5O[g]の中に入れたら、しばらく時間が経った後に熱平衡に達し、温度が25[℃]になった。未 知の個体×の比熱を有効数字2桁で求めよ。

わからないので教えてください！！！

【類題2】 100[℃]に熱した未知の個体 Xの質量は 10[g]であった。これを、比熱が無視できる断熱容器に入った 20[℃]の水5O[g]の中に入れたら、しばらく時間が経った後に熱平衡に達し、温度が25[℃]になった。未 知の個体Xの比熱を有効数字2桁で求めよ。

極板の左半分と右半分が並列接続されたものと考える。 左半分の電気容量は〜、右半分の電気容量は〜。 よって2つの合成容量は〜。 みたいな解答ではだめですか？？

図2のように,極板間の下半分を誘電体で満たし, その誘電体の上面を厚さの無視 4. 誘電体の挿入 極板間が空気で, 電気 容量 C(F)の平行板コンデンサーに, 電圧 V Wの電池をつなぎ,図のように, 比誘電率 5の話電体を極板間に挿入する。次の(1), のの場合において、コンデンサーにたくわ えられる電気量はいくらか。 ント (1) 誘電体の入っている部分と,入っていない部分が並列に接続されてい O0 金属板 誘電体 V[V] 誘電体 図2 図1 できる金属板で覆った場合。 える。

最後になお、のところで自分なりにしてみたのですが、答えがあっておらず、、、教えてください ノートの向きよこになってしまい、見にくいかもしれないです。すみません！

EX1 長さ1の棒の両端に質量 m, 質点が取り付けられている。 棒を糸でつるし て水平に保つには図のxをいくらにすればよ いか。(1)棒が軽い場合と (2)棒の質量が m の場合について答えよ。カの トク このように未知でしかも求める必要のない力(この場合は張かの 糸 A 解床 x. B とき m M 点で 左向 上 A 解 (1) 二軽い”は質量が無視できることを表す。 支 える点0のまわりのモーメントのつり合いよ り(張力Tのモーメントは0) T! A dーxB 0 mg×x=Mg×(1-x) こ mg 図1 1- m+M M Mgt X= 製Eトク このように未知でしかも求める必要のない方カ(この場合は張か。 モーメントが0になるように軸を選ぶとよい。 鶏のモーメントは下向きしかない から回転不可能 =モーメント0 I D m+M° (2) 棒の重力は重心つまり中点Gに働く。点0の まわりのモーメントのつり合いより T )-Mg(Iーズ) mgx + mg|x- x. 1-x GO X= m+2M 2 mg mg 2(2m+ M) なお,答えは mと Mの大小関係にはよらない。 もし,0がGの左側にあるとしても同じ答えと なることを確かめてみるとよい。tのち向 Mg 棒の重力 図2 不 %3D豚)

普通にコンデンサーの解法で、3枚目の写真のように電荷量保存使って解いたのですか答えが合わないのですが、答えはマイナス2μCです。何が間違ってるか教えてください。電荷量保存の使い方でしょうか？

50 V 3) Ci, C2 はすでに 20 Vで充電され, Cgは未充電で 20V AB OV |C2 / ある。まずスイッチをaに入れ,次にbに切り替えたと き,C,の極板A上の電荷を求めよ。 2μF 1μF O C3 b

(3)の最高点を求める問題で、小球が高さhの点にいる時にストッパーによる非保存力が働いていると思うのですが、なぜ系全体の力学的エネルギー保存が使えるのですか？

53 17 保存則 17 保存則 曲面AB と突起Wからなる質量 Mの台が水平な床上にあり, 台の左 側は床に固定されたストッパーSに 接している。Bの近くは水平面とな っていて、そこからんだけ高い位置 にあるA点で質量 m(m<M)の小 球を静かに放した。小球は曲面を滑り降りて突起Wに弾性衝突し, 台 はSから離れ,小球は曲面を逆方向に上り始めた。 台や床の摩擦はな く、重力加速度をgとする。 A 小球 m W 台 M S B 床 X す) 000突起Wと衝突する直前の小球の速さはいくらか。 00の 小球がWと衝突した直後の, 小球と台の速さはそれぞれいくらか。 (3) 小球が曲面を上り, 最高点に達したときの台の速さはいくらか。 また、最高点の高さ(Bからの高さ)はいくらか。 次に,ストッパーSをはずして, 台が静止した状態で, 小球を A点 度 ば 置 で静かに放す。 (4) Wに衝突する直前の,小球と台の速さはそれぞれいくらか。 0OO Wとの衝突後,小球が達する最高点の高さはいくらか。 (東京電機大+日本大) Level (1) ★★ (2) ★ (3) ★ (4), (5) ★★ Point & Hint 2 弾性衝突は運動エネルギーが保存される衝突だが, 反発係数 e=1 で扱いた い。 13 最高点に達したとき、小球は台に対して一瞬止まる。水平方向には外力がない ので、ある保存則が成り立つ。後半はもう一つの保存則を用いる。 ただし、 物体 系に対して適用する。 4) 2つの保存則の成立。 5(3)と同様に考えるのが正攻法だが, . もっとスッキリと解ける。 x