学年

教科

質問の種類

物理 高校生

物理の熱力学についてです (3)の気球でアルキメデスの浮力が働いているのですが、浮力の空気密度がバーナーに点火する前の温度での密度なのでしょうか

0.2S B 向のみ よい。 本の V To と TVのときで, シャルルの法則・ T Vo _ V ' V' = これから, T' To T' To 求める空気の密度を ρ'[kg/m²] とすると, m To VT (kg/m³)...2 To V.T' T= m p'=- =mx. V' (3) 気球は,風船部の空気を含んだ全体の重力,および風船部の浮力 垂直抗力を受け,地上からはなれる瞬間に垂直抗力が0となる。 風船 部内の温度がT〔K〕 のときの空気の密度をp[kg/m²] とすると, 式 ② p= -[kg/m³) 3 m To VOT = mV mV-MV₁ =一定の式を立てると V'= T〔K〕 Vo〔m²] から. 風船部の空気の質量は,(密度)×(体積)=pVであり,重力は pVg と なる。浮力は,アルキメデスの原理から,風船部の空気が押しのけな 外気の重さに等しく, oo Vg である (図)。 地上からはなれる瞬間に, (重 力)=(浮力) となるので, 式 ①, ③の値を用いて, Mg+pVg=pVg Mg+ ·② mTo 0 PorVg= m Vo Vg ●ここでは, 風船部内の 空気を直接考えるのでは なく、風船部内の空気と 同じ温度, 密度の一定量 の空気を考えている。 お風船部内の空気は 気と通じており, その 力は常に外気圧と等し ので、考えている空気 温度変化においても, 力が一定という条件を 用している。 ●式②のT'をTに置 換えてpが得られる poVg 0 pVg Mg

解決済み 回答数: 1
化学 高校生

問題2 なぜ物質量が一定とわかるんですか?? また、別解でなぜこのようなことが言えるのか教えて欲しいです

必須問題 入試攻略 次の問いに有効数字2桁で答えよ。 ただし、 気体は理想気体とし、気体 |定数Rは 8.3×10° Pa・L/mol・Kとする。 問1 27℃, 1.0×105Paで密度が1.3g/L の気体の分子量はいくらか。 問20℃, 1.0×105Paで2.0Lの気体は、27°C 5.0 × 10 Paで何Lの 体積を占めるか。 X5 間3 127℃, 2.0 × 10° Pa で 5.0 L の気体は、圧力一定で 327℃ にすると 何Lの体積を占めるか。 【解説 問1 M=d• d. RT ·=1.3X- P 答え 108 PV nT 問3 =32.37≒32 問2 いつも となります。 ボイル・シャルルの法則ですね。 8.3×103 × ( 27 +273) 1.0×105 = R ですが, nは変化しないので 一定 1.0×105 [Pa〕 × 2.0 [L] 5.0×105 (Pa) XV (L) 273 (K) 300 (K) よって, V=0.439・・ ≒ 0.44 〔L〕 別解 または,圧力が5倍になったので体積は S 300 なったので体積は 倍になったとして 273 300 5 273 と計算してもよいでしょう。 問1 32 V=2.0[L]×1/x -0.44 (L) ャルルの法則ですね。 PV nT = R ですが, n, Pが変化しないので 一定 5.0 (L) V [L] 400 〔K〕 600 (K) よって,V=7.5 〔L〕 -「K」 に直すのを忘れない ように 問2 0.44 L VとTが比例するので, V=5.0LX- 600 K 400 K 問3 7.5 L PV T 300 に絶対温度が 倍に 273 V nR T P 一定 ですね nR 一定 となります。 シ 24 理想気体の状態方程式 217

解決済み 回答数: 1
化学 高校生

ボイルの法則、シャルルの法則、ボイル、シャルルの法則です。公式に当てはめることは出来るんですが、その後の計算が難しく、解き方とコツを教えてください。

40 第1編 24 第1編物質の状態 例題0℃, 1.0×10Pa で 22.4Lの気体を,体積一定で 273℃ にすると, 圧力は何Paにな るか。 解答 体積一定(V,= V2) であるから, ボイル・シャルルの法則 PP2 となる。 -= Ti T2 p2=2.0×10 Pa pil より, 1.0×105 Pa p2 [Pa] 273K (273+273) K (5) 27℃, 1.5×105Pa で3.0Lの気体を,体積一定で 127℃ にすると, 圧力は何Pa (6) 17℃, 2.0×105Paで1.0Lの気体を,体積一定で2.2×10Pa にするには, 温度 になるか。 を何℃にすればよいか。 例園 0℃, 1.0×10°Pa で 22.4Lの気体を, 11.2Lで273℃ にすると,圧力は何Paになる か。 解答 ボイル・シャルルの法則 1.0×10 Pa×22.4L -= P₂V₂ T2 p₁V₁ _ Þ2V₂ Ti T2 p2 [Pa]×11.2L (273+273) K p2=4.0×10 Pa 273K (7) -13℃, 1.5×10Pa で 2.0L の気体を,117℃, 3.0L にすると,圧力は何 Pa に なるか。 (8) 27℃, 2.0×10Pa で 6.0L の気体を,0℃, 9.1×10Pa にすると,体積は何Lに なるか。 (9) 21℃, 9.6×10*Pa で 3.5L の気体を, 1.2×10Pa で 3.2L にするには,温度を何 °C にすればよいか。 2 次の問いに答えよ。 気体定数R=8.3×10°Pa・L/(mol・K) 例題1.0molの気体を27℃で24.9Lにすると, 圧力は何Paになるか。 解答 気体の状態方程式 DV=nRT より, り [Pa]×24.9L=1.0mol×8.3×10°Pa・L/(mol・K)×(27+273) K か。 (4) 127℃, 3.0×10Pa で 33.2Lの気体の物質量は何mol か。 p=1.0×105Pa (1) 2.5molの気体を 27℃ で 8.3L にすると, 圧力は何Paになるか。 (2) 4.0mol の気体を 27℃ で 1.2 × 10Pa にすると,体積は何Lになるか。 (3) 0.25mol の気体を 4.0×10Pa で 16.6L にするには、温度を何°C にすればよい

解決済み 回答数: 1