物理のエッセンス熱の問8について、mNaが1モルの分子の質量になるのがなぜなのか分かりません。単位的にもそうなるとは思えなかったのですが、分かった方は教えて下さると有難いですm(_ _)m

かはないはず) ひx2 = by²2=022 よって 72=30x2 ③,④より F=- Nmv² 3L よって P-E-Nmv²_Nmv² 3L3 P= L2 3 V この結果を状態方程式 PV = nRT= -RT と比べてみれば (PV=) Nmv²_N_RT =hty mv²-3. R.T A NA 2 NA 3 定数は平均に関係しないから、 ギーの平均値を表していることになる。 F N NA 気体の内部エネルギー 1/2mv1.2mに等しく,分子の運動エネル M ③ 分子の平均運動エネルギー 1/2mv=12/2 NT=12/2kT 3 R -mv². NA ちょっと一言 この式は重要。 温度は化学では熱い冷たいの目安に過ぎなかった のが、分子の運動エネルギーで決まっていることがこうして分かった んだ。また,分子が運動をやめる T = 0 が最も低い温度となることも 示唆されている。定数R/NA はんと書いてボルツマン定数とよんでい る。 2乗平均速度√vは分子の平均の速さにほとんど等しい。27℃の酸素の √v^² を求めよ。酸素の分子量を 32,気体定数を8J/mol･K とする。 RO-31XY NAJS WEDR 内部エネルギーU とは分子の運動エネルギーの総和をいう。 そこで単原子分子からなる気体(以下,単原子気体とよぶ) では 3 RT=3 NRT="nRT 気体とよぶ)では U=Nx/1/2mv=N×012 NA 2 29 何原子分子であれ気体の内部エネルギーは絶対温度 Tに比例すること わかっている。 内部エネルギーは温度で決まる小

力積の考え方がわかりません （力の大きさ）=（一回の反射による力積）（一秒間に入射する光子の数）がわかりません そもそも瞬間的な衝突にたいして時間tを持ち込む感覚がわかりません

解答 (1) 2h 入 (2) E入 he (3) h 指針 波長の光の光子は,運動量ｶ= =1/7. エネルギーE= 9 入 (光子の数)=- 2E C もつ。光子が鏡で反射するときのようすは、気体の分子運動論と同様に 考えることができる。 解説 (1) 図のように, 光子が鏡で反 射したとする。 右向きを正とすると,鏡 で反射するときの光子の運動量の変化は. 光の波長を用いて, = (光のエネルギー) (光子1個のエネルギー) 反射前 hc 入 h 反射後 / 2 h 2h (-1/2) - ^ /- = - 入 入 光子の運動量の変化は, 光子が受けた力積に相当する。 作用・反作用 の法則から、光子が鏡におよぼす力積は,光子が鏡から受けた力積と 2h 逆向きで同じ大きさとなる。 したがって, 求める力積の大きさは である。 入 2h EX 2E × 入 hc C ◆正の向き 鏡| //* hc (2) 光子1個のエネルギーは なので, 1秒間に入射する光子の数 入 を m E EX hc hc 入 (3) 鏡が受ける力の大きさは,鏡が単位時間あたりに受ける力積の大 きさに等しい。 (1), (2) の結果を用いて, ( 力の大きさ) (1回の反射による力積) × (1秒間に入射する光子の数) とを 用して, 数値を2乗の に整理している。 ○反射した後の光子は 向き(負の向き)に進み、 運動量は負となり, と表される。 気体の分子運動論と じように考えることが きる｡ ●Eは、鏡の単位面積あ たりに毎秒入射する光の エネルギーである。 395

なぜ、mrω2乗がでてきたのですか？ 教えてください。

164 問題演習 万有引力の問題を解く! 地球上のどこから見ても静止 1 して見える静止衛星は、赤道 上空の円軌道を地球の自転周期と同 じ周期で回っている人工衛星であ る。地球の質量をM. 地球の自転周 期をT, 万有引力定数をGとしたと き、 静止衛星の軌道の半径はいくら 元流 ② の関係は、 解く!」 27 準備 周期Tと角速度 mrw² = G よって, Mm 下のわ mruなのか 10-17 周期T (地球の自転周期と同じ) T= です。 これは公式として覚えておいて よいですが､忘れたときは, 角速度 2 (1秒で2ラジアン) で回転する円 運動の周期は1秒ですから, そこから 簡単に導けます。 END そこで,角速度 ω を使った円運動の 運動方程式を立てます。 求める軌道半径をr. 静止衛星の質量をmとすると, 円運動の(動径方 向の) 運動方程式は, r = (GM) + この式に=準を代入して. 静止して見える T 地球 8-18 周期T (地球の自転周期と同じ) 地球 M 円軌道 RIC 3 GMm m

①円筒内面から離れるってどういう意味ですか？ ②また、mv2乗/aってどこから来ているのですか？

130に固定し、他端に小球を結ぶ。 はじ 縮みしない系を点 小球は最 水平方向に大注きたの初速度を与えたとき 糸がぴんと張ったまま小球は円運動し, した瞬間に糸がたるみ, 小球は放物 運動するようになった。 点 からだけ鉛直 一方の点を点としたとき、<ROQ=0で (0< <吾とする)。このときの初 「あった 速度の大きさの値を 0 を用いて表せ。 ただし、 重力加速度の大きさ をgとする。 最下点Pで静止している。この小球 R 0 0. 第7講 円運動 P V₂ a cost 0. U 図7-26 Q この問題は,問題演習②と基本的に同じ問題です。糸につな 橋元流でがれた円運動と円筒内面の運動は、働く力が糸の張力か面から の垂直抗力かの違いだけで,本質的に同じです。糸がたるむと 解く! いう条件は、円筒内面から離れるということと同じで、糸の張力が0にな やどういうみれ るということですね。 また、問題演習②では小球は最高点まで達しましたが,この問題では最 高点に達するまえに糸がたるんでしまうという点だけが異なります。 点Qでの小球の速さを”として,まず円運 動の運動方程式を立てましょう。 小球の質量 をmとしておきます。 点Qにある小球から円の中心0に向かって 一軸をとります。 小球に働く力は, ①重力mg, ② 《タッチ》 している糸からの張力です。 張力の大きさを とします(糸がたるむ瞬間 このTは0に ります)。 mg (mg cost Vo 図7-27 mg sinbo 軸に対して重力mgがななめですから分解すると,重力のæ成分は cos be となります。 糸の張力も重力の成分も、点Qの位置ではどち

mv2乗/Rってどこから来たのですか？ 解説読んでも分かりません。

2 半径Rの円筒が中心軸を水平 にして固定されている。この 円筒の内面の最下点Pに小球を置 き,円の接線方向に初速度を与え る。このとき小球が円筒内面から離 れることなく円運動をつづけるため には、初速度の大きさをいくら以上 にすればよいか。 ただし, 重力加速 度の大きさをgとし, 円筒内面はな めらかであるとする。 三橋元流で 解く! 1/1/12 となり. 0 ですね。 なめらかな面なので力学的エネルギー保存則が成立します。 そこで、次 のような問題を考えてみましょう。 準備 図7-23のようななめらか な斜面があって, 小球に最下点で初速 度を与えて, 高さ2Rまですべり上が らせるにはどれだけの初速度の大きさ が必要かという問題です。 この場合,小球は高さ2Rにぎりぎ り達すればよいので, 高さ2Rのとき 速さ0でかまいません。 そうすると, このぎりぎり2Rまで達するときの初速度の大きさを1とすると､力学 エネルギー保存則より. 2 mv² = mg 2R R 円筒内面の最高点をQとします。点Qは点Pの真上でPから 測って高さ2Rです。 小球が円筒内面から離れることなく円 動をつづけるということは, 小球が点Q まで達するということ Vo P 図7-23

物理の問題です 熱量を求める式は 熱量＝質量×比熱×Δtですが、この問題の場合は 200gが質量で3.3×10の2乗J/gが比熱×Δtの部分になるのですか？それとも全く関係ないのですか？ 教えてください🙇

2.0℃, 200g の氷を, 0℃, 200gの水にするのに必要 な熱量Qは何Jか。 氷の融解熱を3.3×102J/g と する。 解答 1. 固体から液体, 液体から気体に状態変化するときには潜 熱を吸収するため,それぞれ温度が一定になる時間があ る。このときグラフは水平となる。 よって ③ 2.1g当たり 3.3×10²J 必要であるから Q=200×(3.3×102) = 6.6×10J 3. 4.

この無限大みたいなのはなんですか？？ どうゆう計算してるのか詳しく教えてください！

(4) 分子量をMとすると, 気体の質量は, mN=M×10-3 (3) より, = 3RT 3RT NmNA NM × 10-3 ① T=一定より, = O ② 式①をTについて解くと, T = T NM IM よって, 平均の速さは分子量の平方根に反比 例するので、1倍。 Mx 10-3 3R ;=一定より, T∞M よって温度は分子量に比例するので, 5倍。 V= 3m/s 3+4+5 3 = 32+4 3 よって つまり, 2乗平均 の速さの目安になる

168番の(1)で水が得た熱量は、21×10の2乗では間違いなのでしょうか？有効数字二桁ではないのでしょうか?よろしくお願いします

水 90.0°C-20.0°C 380g ×4.2J/(g・K) excx [ 90.0]-20.0)K=380g×[* 4.2]/(g) x ([20.0] -10)× I 17.0°C 20.0°C 180gXcX K よって, c=0.38J/(g・K) 168 熱容量 80 J/Kの容器に水100g (比熱 4.2J/(g・K))を入れたところ、全体の温 度が20.0℃になった。 この中に 95.0℃に熱した質量 40gの金属球を静かに入れ た後、水の温度が一様になるように静かにかき混ぜたところ、全体の温度は 25.0℃ になった。外部との熱の出入りや水の蒸発はないものとして,次の問いに有効数字 2桁で答えよ。 □(1) 容器が得た熱量 Q1 〔J〕, 水が得た熱量 Q2 〔J〕 を求めよ。 Q1=80×5.0 = 4.0 x 10° Q2=4.2×100×5=2.1×10 □2) 金属球が失った熱量 Q3 〔J〕を求めよ。 Q1: 4.0×10 J 答 0.38 J/(g・K) 容器 水 100g 金属球 40g ②: 2.1×10°J

今日から本気で勉強をしようとしている高一女子です。 友達のノートに10－3㎥のような小さい－3が10に乗っかってるやつの理屈が分かりません。これの公式があるようなら教えてください。物理の授業は全部寝てしまい、何が何だか分からずやっています。

3 V = 01x01 xal = 10°³ m²

なぜ最後に10^-3をかけているのですか？

量 単位)の気体分子がN個入っている。 図のように座標軸 (kg をとるとき,以下の文中の に適当な式を入れよ。 (1) 1個の分子が図のなめらかな壁面Aに x 方向の速度成分 ひx で 弾性衝突したとき, 分子の運動量の変化はアなので, 壁 面Aに与える力積はイである。 この分子は時間tの間に ウ 回壁面Aと衝突するので,この分子によって壁面Aが 受ける平均の力の大きさはf=エである。 2 2) 全分子の速度の2乗の平均値 を三平方の定理を用いて各成分の2乗の平均値で表 すとv=vx2+vy2+vz² であり, 等方性より全分子は平均的に vx²=vy²=vz² な ので, I を用いてN個の分子が, 壁面Aに与える力を v²を用いて表すと F=オとなる。 したがって, 壁面Aにはたらく圧力は=カ である。 ) 状態方程式 DV=nRT と カ を比較すると,分子1個の平均運動エネルギー Eはアボガドロ定数NA (物質量 n = N/NA), 気体定数R, 絶対温度Tを用いて表す とE=≠ となる。 ここでNA 個の分子の質量が分子量M(g単位)であること を考慮すれば, より分子の二乗平均速度は, Mo, R, T を用いて √√√√0² = 2 と表される。 例題 44 259 L L- X