重要問題集　物理　71 問題を解く上では必要がないのかもしれませんが、どうしても初期状態でのピストンにかかる力のつり合いが気になります。 自分で立てた式では、 P0S=M0g+P0S となってしまい、M0が0になってしまいます。 そもそも大気圧がかかる面積... 続きを読む

(火) 54 ⑨ 気体分子の運動と状態変化 必解 71. 〈気体の状態変化と熱効率〉 熱機関を利用して上昇, 下降するエレベータの 物体 M [kg] 熱効率を求めよう。 図1のように大気中で鉛直にピストン Mo[kg]- 立てられている底面積 S〔m²〕 の円柱形のシリン ダーに質量 Mo [kg] のなめらかに動くピストンが ついており,中に単原子分子理想気体が封じこめ られている。 図1のようにピストンの可動範囲は ho 〔m〕 からん 〔m〕 までである。 重力加速度の大き さを g[m/s] とする。 初期状態は,気体の温度が外部の温度と同じ h[m] ho〔m〕 初期状態単原子分子 状態 2 理想気体 図 1 To [K], 気体の圧力が大気圧と同じPo [Pa〕, ピストンの高さがん 〔m〕 である。 まずビ ストンの上に質量 M [kg] の物体を乗せ、シリンダー内の気体に熱を与える。 しばらく静止 し続けた後, ピストンが動きだした。 この動きだしたときの状態を状態1とよぶ。 さらに熱し続けるとゆっくりとピストンは上昇し, 高さがん 〔m〕 に達した。 このときの状 態を状態2とよぶ。 状態2になった瞬間に物体をピストンから降ろすとともに熱を与えるの をやめた。ピストンはしばらく静止し続けたが,やがてゆっくりと下降し, 高さがん [m] となったところで静止した。 さらに時間がたつとシリンダー内の気体の温度がT [K] にな ったところで初期状態にもどり,この熱機関はサイクルをなす。 (1)状態1のシリンダー内の気体の温度を求めよ。 (2) 初期状態から状態までに気体に与えられた熱量を求めよ。 [Pa] (3)状態2のシリンダー内の気体の温度を求めよ。 (4)状態1から状態2までに気体に与えられた熱量を求めよ。 (5) 気体の体積をVとするとき,このサイクルのか-V図を図2にかけ。 (6)このサイクルで熱機関が外にした仕事を求めよ。 (7) このサイクルの熱効率を求めよ。 図2 V[m³] (8)M=2Mo, Mo- PoS g h=2h の場合の熱効率の値を求めよ。 [12 弘前大〕 B 応用問題 ◇72. 〈半透膜で仕切られた2種類の気体〉 思考) 図1のようにピストンのついた 2 領域 1

（3）で求めるモル濃度を3cと置くのがわかりません。モル濃度の定義って溶質の濃度だから、普通にcmolって置いてはダメなんですか？まず沸騰上昇度、凝固点降下、浸透圧のときはイオンの数をかけなければ行けないのは何でですか？もうその辺がゴチャゴチャなので1から教えてください(；；)

69. 浸透圧 7℃で, 1.0L中にグルコース C6H12O60.27g を含む水溶液と水につい て、浸透圧により図の結果が得られた。 液柱1.0cm にはたらく重力による圧力を 98 Pa, 液柱管の太さは無視できるものとして次の問いに答えよ。 (1) グルコース水溶液はA, B のどちらか。 (2)グルコース水溶液の浸透圧 [Pa] と液柱の高さん [cm] を求めよ。 マゾン CH 太さは 無視できる 半透膜 A h[cm] 00000830S 001 A 浸透圧: 00 & B (株) Pa 高さ: cm [塩化カルシウム水溶液1.0Lについて, 7℃で同じ実験を行うと, 液柱の高さはグルコース水溶液の場合 と同じ [cm] になった。 この塩化カルシウム水溶液のモル濃度を求めよ。 (C) 00 010010 mol/L

途中まででいいので、この問題について教えてください

[8] 分子量測定法には凝固点降下法や浸透圧法などがある。 高分子化合物の分子量測定の場合には, いずれの方法が良いだろうか。平均的な大きさのタンパク質(分子量 3.00×10)の分子量測定に ついて、二つの方法を比較してみよう。このタンパク質 0.300gを水 100mLに溶かし測定に用いる とし,水のモル凝固点降下 1.86K kg/mol, 水およびタンパク質水溶液の密度1.00g/cm,水銀の 密度を 13.5g/cm, 1.013×10 Pa=760mmHg, 気体定数R=8.32×10°Pa・L/(K・mol)とする。 数値で解答を求める問に関しては、 有効数字2桁で解答すること。 問1 タンパク質水溶液の凝固点降下度は何Kか。 問2 右図に示すような, 断面積が2.00cm² のU字管の中央に半透膜を 固定し, 片方に純水を入れ、 もう一方に,タンパク質水溶液を入れて 液面の高さが同じになるようにし、27℃で長時間放置すると液面の 高さに差が生じた。この差は何cmか。 ただし, 溶媒の移動による タンパク質水溶液の濃度変化は考慮しなくてよい。 水 水 S 問3 高分子化合物の分子量を測定する場合,どちらの測定法を用いる のが良いだろうか。 問 1, 2の結果を踏まえて、以下の文章中の(a), (b) のいずれかを選択し記号で答えよ。 半透展 高分子化合物の分子量測定には {(a) 凝固点降下法, (b) 浸透圧法 } が適している。 問4 問3のように判断できる理由をすべて選び, 記号で答えよ。 該当するものが無い場合は,(z) と記せ。 (a)温度差がきわめて小さく, 精密な温度測定を必要とするから。 (b)温度差が十分大きく, 精密な温度測定の必要がないから。 (c) 液面の差が少なく, 長さの精密な測定が必要だから。 (d) 液面の差が十分大きく、長さの精密な測定を必要としないから。 (e)タンパク質は構造が複雑すぎるから。 (f) 高分子化合物は理想気体とは見なせないから。 (g) 浸透圧の測定は難しいから。 km

光化学系IとⅡってどっちが波長長いですか？ 都立大の2020年の生物の問題です。どなたか解答解説お願いします😭

【実験2】~ 【実験4】の結果および図2に示されているチラコイド膜での反 応の模式図を参考にして、以下の(1)~(3)に答えなさい。 (1)2つの光化学系である PSIとPSⅡIに関する記述として正しいものを以 下の(i)~ (k)の中から1つ選び、記号で答えなさい。 また、 その理由も説明 しなさい。 (i) PSIは主に 690 nm の長波長側の光で駆動され、 PSIIは主に650mm の短波長側の光で駆動される。 (j) PSIは主に 650nmの短波長側の光で駆動され、 PSⅡは主に690mm の長波長側の光で駆動される。 k PSI PSII ともに短波長側および長波長側の両方の光で駆動され、 波長に対する応答性は両光化学系に差はない。

なぜ線で引いた部分は1.00×10^5パスカルに換算してあると言えるんですか？

3.00×105 Pa 49.0mL× イド粒子のよ 子は透過 などが混 と考えられてい 反応式は を生成物とみ している 袋は半透膜で 250. 気体の溶解度 解答 解説 (1) 147 mL, 49.0 mL (2) 2.90L, 0.967 L 0℃, 1.00×105 Pa において,水 100Lに溶ける酸素O2の体 積は49.0mL で, 水に溶けていない酸素の体積は, 3.00Lである。 (1) 0℃,300×10 Paで, 水100Lに溶ける酸素の体積を0℃, 1.00×105 Pa で表すと, ヘンリーの法則から,次のようになる。 1.00×105 Pa ①気 で比較 0℃, 算して とが =49.0mL×3.00 147mL 分子や水 1.00×105 Pa また,水 1.00Lに溶けていた酸素を取り出して, 3.00 ×10 Pa における 体積を求めると, ボイルの法則から,次のようになる。 =49.0mL 小さい粒子 49.0mL×3.00 x 3.00×105 Pa した (2)容器に封入している酸素の, 0℃, 1.00×105 Paにおける全体積は, 気体の酸素+溶けている酸素 = 3.00L+0.0490L=3.049L 1.00×105 Pa 2.902LX =0.9673L 3.00×105 Pa (1)の結果から, 加える圧力を3.00 × 105Pa にしたとき, 1.00Lの水に溶 ける酸素の体積を, 0℃ 1.00×105 Paで表すと, 0.147L なので、水に 溶けていない0℃, 1.013×105 Paの酸素の体積は,次のようになる。 3.049L-0.147L=2.902L 01:00. また,このときの体積を0℃,300×105 Paで表すと, ボイルの法則か ら次のように求められる。 ②気 を溶 力の 積は

この２つの問題が分からないので解説してほしいです。 お願いします。

8 Ag 図は,陽極に炭素, 陰極に鉄を用いたイオン交換膜法による水酸化ナトリウムの工業的 製法を示したものである。 この装置を用いて 2.5Aの電流を16分5秒間通じて電気分解した。 (1) 図中の (ア) ~ (ウ) に入れる化学式として H2O H2 NaCl 飽和水溶液 最も適当なものを下の① ~ ④から選べ。 (イ) ① Q 陰極 陽極 ④ e (ア) O2 Cl2 02 Cl2 (イ) H+ CI¯ OH- Na+ (ウ) OH- Na+ H+ B A OH- 陽イオン交換膜 (2) 水酸化ナトリウム水溶液は,図中のA,Bのいずれから取り出せるか。 (3) 陰極における変化を電子e を用いた反応式で示せ。 また, 発生する気体の 0℃, 1.013×105 Paにおける体積は何Lか。 (4) 電気分解後の電解槽から得ることができる水酸化ナトリウムの質量は何gか。

4 光Iが屈折率小➡️大というのはどこを見ればわかるのでしょうか

3 屈折 む距離はいくらか。 光を垂直に当てた。 表面で反射する光Ⅰと, 膜に入って裏面で反射し、再 4 空気中にある厚さd, 屈折率nの薄膜(表面と裏面は平行)の表面に,単色 び空気中に出てくる光Ⅱ との経路差と光路差はいくらか。 また, 光Iと 光Ⅱの反射による位相の変化はどうなるか。 明線となる条件は「経路差=mi」 中央の明線はm=0であるから,その隣 の明線はm=1である。 したがって |PS-PS2|=入 入の1倍 2 明線となる条件 「dsin0=m入」 より (2.0×10) xsin30°=2入 よって 入 =5.0×10-7m 3 光路長=屈折率 × 距離 = nd 4 図より 経路差 =2d. 光路差 = 屈折率× 経路差 = 2nd " 光Iは屈折率小大の反射なので 位相 がずれる (半波長分変化する)。 光IIは屈折率大小の反射なので、位相 は変化しない。

⑴はどうして1枚目のような式になりますか?私は2枚目のように解きました。絶対屈折率をかければ光路差になるので

例題 91 絶対屈折率1.5の油膜が水面に広がっ ている。 この油膜に真上から波長 6.0×10mの単色光を当て, その反射 光を観察する。 空気の絶対屈折率は1.0, 水の絶対屈折率は1.3とする。 (1)この光の油膜中での波長はいくらか。 空気 (1.0) 油 (1.5) 水 (1.3) (2) 油膜の表面での反射は固定端反射と同じであり、裏面(水との 境界)での反射は自由端反射と同じである。 この光の反射光が強 め合う最小の油膜の厚さはいくらか。 (1)屈折率 1.5の油膜中における光の波長は 6.0×10-7 λ'=- = 1.5 1.5 =4.0×10-7 〔m〕 図のよ に置かれ 薄膜に, αで入り る。 経 光と (1) (2) い (2) 屈折率の小さな空気から屈折率の大きな油へ進む光の反射では,固定端 反射と同じ反射が起こり, 反射の際に半波長分のずれ (π〔rad〕 だけ位相 のずれ)が生じる。一方, 屈折率の大きな油から屈折率の小さな水へ進む 光の反射では,自由端反射と同じ反射が起こる。このように、固定端反射 が1回ある場合の干渉条件は, 強め合い(光路差)=m+1)入 弱め合い : (光路差) = m入 , となる。ここで,入は真空中の波長は整数である。 油膜の表面で反射した光と、裏面で反射した光の光路差は油膜の厚さを dとして, 2×1.5×dとなり,反射による位相のずれを考慮して,反射光 が強め合う条件は, 2x1.5xd=6.0×10-7x (m+ n+1/2)(m=0,1,2, ...) d=2.0 × 10-¹× (m+) dの最小値 do は, m = 0 とおいて do = 2.0×107× 2 =1.0 × 10-7 (m) (1)

(4)の全部がわからないです、、 明日期末テストなのでどうかお願いします、、！！

4 (イ) 下図は, 体細胞分裂の過程を示す模式図である。 (ア) (ウ) (エ) (オ) (カ) (a) - (6) 080080 (b)- (1) (ア)~(カ)を体細胞分裂の正しい順序に並べかえよ。 (2)図の (a)~(e) の名称を答えよ。 (3) 図は動物と植物のいずれの細胞分裂を示したものか。 (4) 右図はヒト正常細胞を良好な条件下で 107 培養し、時間経過とともに細胞数を調べた A B CD ものである。 (あ)培養開始後20時間での細胞数を答えよ。 細 胞 106 一胞数 (い)この細胞は, 培養開始後40時間で, 各々何回分裂したことになるが。 105 (う) 培養開始後 40 時間の細胞を十分量取り 0 2040 80 培養時間(時間) 120 出し,固定後,染色体を染色したところ, ほとんどの細胞で核膜に包まれた核が観察 され、分裂期が観察できた細胞は全体の3%であった。 この細胞の分裂期に要する時間は何分か。 3 maxx4x140 2 x15x4 -2- 20x 9.3 1200 24 × 103 6 013

光の回折と干渉 221はm＝1として計算するのに222はm＝0として計算するのはなぜですか？ ⚠︎書いてる式はまちがってます

° 221薄膜による干渉 ガラスに光が入射する とガラス表面で反射が起こり、 自分自身がガラス面 に映り込む。この映り込みを防止するため, ガラス 表面に屈折率1.37 の反射防止膜を施す。 ただし、 ガラスの屈折率は反射防止膜より大きいものとする。 (1) 波長 5.5×10-7mの光がガラス面に対して垂直 に入射したときの映り込みを防ぎたいとき, 反射 防止膜の最小の厚さはいくらか。 2.74xd=5.5×107×1 -7 2.00×10-m (2)この光が反射防止膜に斜めに入射し、屈折角が 30°のときの映り込みを防ぎたいとき,反射防止 膜の最小の厚さはいくらか。 3=1.73 とする。 2 2.14×133=5.5×10-7 2.3×10-7 222 くさび形空気層による干渉 図のよう にくさび形の空気層をつくり,真上から波長 6.0×10-7mの光を当てたところ、多数の縞模様が 現れた。 ガラス板が接しているところから最も近い 明線の位置の,ガラス板間の空気層の厚さはいくら か。 明線 6.0×10-7+3.0×10 = 2d ここの空気層の厚さだよ m=0