（2）教えてください🙏

問1 次の文章を読み, 設問 (1)~(3)に答えよ. 数値は有効数字2桁で答えよ。 Abel Not l 應義塾大) に,上部が開いた管内部の断面積が4.0cm²のU字管の底部に水だけを通す半透膜を設置した。 大気圧下 塩化ナトリウム (NaCl) を純水に溶解し, 1.00Lの濃度x [mol/L] の希薄溶液を調整した。 図に示すよう で、調整した NaCl 水溶液から100mLを左側の管に, 100ml の純水を右側の管に入れた。 温度 300Kにお いて, U字管に NaCl水溶液および純水を入れた直後は, 水面の高さは同じであった.その後, 右の純水側 から左の水溶液側に水が流入し、水面の高さが変化し始めた。変化が止まった際の水面の高さの差は cmである.ここで, 水溶液の密度は純水のそれ 5.0cmであった. そのとき, 移動した水の体積は と等しいとし, 高さ 1.0cm の水柱の圧力は 100 Pa とする。 断面積 4.0cm2 断面積 4.0cm² 同じ水面 の高さ 水溶液 半透膜 純水 水溶液 半透膜 純水 5.0cm 図 半透膜を設置したU字管における純水と水溶液間の水の移行現象 (1) に当てはまる適切な数値を答えよ、 X(2)調整した NaCl水溶液の濃度x [mol/L] を答えよ. 気体定数は8.31 × 103 Pa・L/(K・mol) とする.

この問題の（2）の解き方教えてください🙏 答えは1.10×10‎^-4です

問1 次の文章を読み, 設問 (1)~(3)に答えよ. 数値は有効数字2桁で答えよ。 Abel Not l 應義塾大) に,上部が開いた管内部の断面積が4.0cm²のU字管の底部に水だけを通す半透膜を設置した。 大気圧下 塩化ナトリウム (NaCl) を純水に溶解し, 1.00Lの濃度x [mol/L] の希薄溶液を調整した。 図に示すよう で、調整した NaCl 水溶液から100mLを左側の管に, 100ml の純水を右側の管に入れた。 温度 300Kにお いて, U字管に NaCl水溶液および純水を入れた直後は, 水面の高さは同じであった.その後, 右の純水側 から左の水溶液側に水が流入し、水面の高さが変化し始めた。変化が止まった際の水面の高さの差は cmである.ここで, 水溶液の密度は純水のそれ 5.0cmであった. そのとき, 移動した水の体積は と等しいとし, 高さ 1.0cm の水柱の圧力は 100 Pa とする。 断面積 4.0cm2 断面積 4.0cm² 同じ水面 の高さ 水溶液 半透膜 純水 水溶液 半透膜 純水 5.0cm 図 半透膜を設置したU字管における純水と水溶液間の水の移行現象 (1) に当てはまる適切な数値を答えよ、 X(2)調整した NaCl水溶液の濃度x [mol/L] を答えよ. 気体定数は8.31 × 103 Pa・L/(K・mol) とする.

この問題の（2）の解き方教えてください🙏 答えは1.10×10‎^-4です

問1 次の文章を読み, 設問 (1)~(3)に答えよ. 数値は有効数字2桁で答えよ。 Abel Not l 應義塾大) に,上部が開いた管内部の断面積が4.0cm²のU字管の底部に水だけを通す半透膜を設置した。 大気圧下 塩化ナトリウム (NaCl) を純水に溶解し, 1.00Lの濃度x [mol/L] の希薄溶液を調整した。 図に示すよう で、調整した NaCl 水溶液から100mLを左側の管に, 100ml の純水を右側の管に入れた。 温度 300Kにお いて, U字管に NaCl水溶液および純水を入れた直後は, 水面の高さは同じであった.その後, 右の純水側 から左の水溶液側に水が流入し、水面の高さが変化し始めた。変化が止まった際の水面の高さの差は cmである.ここで, 水溶液の密度は純水のそれ 5.0cmであった. そのとき, 移動した水の体積は と等しいとし, 高さ 1.0cm の水柱の圧力は 100 Pa とする。 断面積 4.0cm2 断面積 4.0cm² 同じ水面 の高さ 水溶液 半透膜 純水 水溶液 半透膜 純水 5.0cm 図 半透膜を設置したU字管における純水と水溶液間の水の移行現象 (1) に当てはまる適切な数値を答えよ、 X(2)調整した NaCl水溶液の濃度x [mol/L] を答えよ. 気体定数は8.31 × 103 Pa・L/(K・mol) とする.

（2）についてです。 解答を見ると、この問題で浸透圧の公式を使うために圧力を考える時には2.5cmではなく5.0cmで考えるらしいのですが、理解できません。 （1）で移動した体積を求める時は2.5cmで考えたのに、圧力になると5cmで考えているのはなぜなのでしょうか？？

問1 次の文章を読み, 設問 (1)~(3)に答えよ. 数値は有効数字2桁で答えよ。 Abel Not l 應義塾大) に,上部が開いた管内部の断面積が4.0cm²のU字管の底部に水だけを通す半透膜を設置した。 大気圧下 塩化ナトリウム (NaCl) を純水に溶解し, 1.00Lの濃度x [mol/L] の希薄溶液を調整した。 図に示すよう で、調整した NaCl 水溶液から100mLを左側の管に, 100ml の純水を右側の管に入れた。 温度 300Kにお いて, U字管に NaCl水溶液および純水を入れた直後は, 水面の高さは同じであった.その後, 右の純水側 から左の水溶液側に水が流入し、水面の高さが変化し始めた。変化が止まった際の水面の高さの差は cmである.ここで, 水溶液の密度は純水のそれ 5.0cmであった. そのとき, 移動した水の体積は と等しいとし, 高さ 1.0cm の水柱の圧力は 100 Pa とする。 断面積 4.0cm2 断面積 4.0cm² 同じ水面 の高さ 水溶液 半透膜 純水 水溶液 半透膜 純水 5.0cm 図 半透膜を設置したU字管における純水と水溶液間の水の移行現象 (1) に当てはまる適切な数値を答えよ、 X(2)調整した NaCl水溶液の濃度x [mol/L] を答えよ. 気体定数は8.31 × 103 Pa・L/(K・mol) とする.

物理重要問題集2024 大問71番の（3）なのですが、シャルルの法則は、初期状態と状態2で一定ではないのですか。

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 熱効率を求めよう。 図1のように大気中で鉛直に 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/s2] とする。 物体 M [kg] ピストン Mo〔kg]- h [m] ho[m] 初期状態 単原子分子 理想気体 状態 2 図1 初期状態は,気体の温度が外部の温度と同じ 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、ピ 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。 [Pa] (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。 (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。 0 V[m³] 図2 (8)M=2Mo, Mo= PoS =2h の場合の熱効率の値を求めよ。 [12 弘前大〕

（3）2枚目が解説の一部で、ABCDEFの距離が、Aか F’までの直線距離と等しいということを表しています。 なぜ等しくなるのかが分かりません。 この図でBC＝BC’となるにはn 1とn 2のガラスの厚さが等しくないといけないと思うのですが、問題文のどこからその情報が分かり... 続きを読む

Step 3 解答編 p.97~98 L- 170 光の屈折 右図のように, 空気中から単色 の可視光線をガラス棒に入射させることを考える。 このガラス棒は,屈折率n の円柱状ガラスが, 屈折率n の円筒状ガラスによって中心軸が一致 するように囲まれている。いま, ガラス棒の端面 n2 n n2 の中心に向けて、中心軸となす角が。 (0)の方向へ光線が入射した。 ここで、>n であり、空気の屈折率を1. 真空中の光の速さをとする。また,ガラス棒の長さはL で,端面は中心軸に対して垂直である。 (1)空気中から円柱状ガラスに入射した光線の屈折角を0とするとき, sin0 をn, o を用いて表せ。 (2)この光線が円柱状ガラスと円筒状ガラスとの境界面で全反射した。 このとき, sin Oはある値より小さくなければならない。 その値をnnを用いて表せ。 (3)この光線がガラス棒に入射してから反対の端面に到達するまでにかかる時間を求め よ。 01 を用いずに表せ。

教えてください！

14. 蒸気圧■外圧1.01×105 Pa, 25℃で,一端を閉じたガラ ス管に水銀を満たし, 水銀を入れた容器の中で倒立させた ところ, 水銀柱は容器の水銀面から760mmの高さになり, 上部に真空の空間ができた。 次の各問いに答えよ。 (1) ヘキサン (液体) をガラス管に少しずつ注入したとこ ろ,水銀面にヘキサンが残っているとき,水銀柱の高さ 水銀 は610mmであった。 25℃におけるヘキサンの蒸気圧は 何 Pa か。 ただし, ヘキサンの体積は無視できる。 150 水銀柱の 高さ 760 mm 真空 ガラス管 (2) 水銀の代わりに水を用いて, 水を入れた容器に倒立させたとすると, 水柱の高さは 何mになるか。 次のうちから, 最も適当なものを1つ選べ。 ただし、密度は,水が 1.00g/cm,水銀が13.6g/cm3, 25℃の水の蒸気圧は3.00×10° Pa とするかれる。 ① 9.80 ② 10.0 ③ 10.3 ④ 12.0 ⑤ 13.4 (20 松山大改)

2枚目の写真でどこが液柱でどこが水銀柱ですか？ また、水銀柱で76.0cmというのはどのようにして求めたのでしょうか？

第Ⅲ章 物質の状態 考え方 ■ 解答 飽和水溶液を冷却すると結 晶が析出する。この結晶中 には結晶水(水和水)が含ま れるが,結晶水は溶媒の一 部が取りこまれたものであ このため、溶媒の質量 が減少する。 り,析出する結晶はUSO 5H2Oである。 33℃の飽和水溶液100g中に含まれる CuSO の質量は, 25 100g× =20g 100+ 25 一方,析出する結晶の質量を x [g] とすると, この結晶に含まれる CuSO の質量は, CuSO の式量 xx. 結晶の析出した上澄み液は, その温度において飽和溶液 になっている。 CuSO5H2O の式量 2℃における上澄み液が飽和水溶液となっているので, 160 -=x[g] x- =0.640x [g] 250 溶質 [g] 20g-0.640x〔g] 15 g 飽和水溶液 [g] = 100g-x [g] x=14g 100g + 15g 水酸化ナ ニグルコ 縮む。 出る。 から選 極側に 電気流 発展例題18 浸透圧 3.6mgのグルコース C6H12O6 を含む水溶液100mL の浸透圧を,図のよ うな装置を用い, 30℃で測定した。 水溶液および水銀の密度をそれぞれ 1.0g/cm3, 13.5g/cm3, 1.0×105Pa=760mmHgとして、次の各問いに 答えよ。 ただし, 水溶液の濃度変化はないものとする。 出る (1) 水溶液の浸透圧は何Pa か。 問題 254 255 Les 水 半透膜 ある。 (2) 液柱の高さんは何cmか。 考え方 生を 二次 (1) ファントホッフの法則 IIV =nRT を利用する。 ード (2) 単位面積あたりの液柱 の質量と水銀柱の質量が等 しい。このとき,単位面積 あたりの質量は次の関係式 から求められる。 質量[g/cm2]= 密度[g/cm3]×高さ[cm] 解答 (1) IIV=RTに各値を代入する。 C6H12O6180 から, II [Pa]×0.100L= 3.6×10-3 180 -mol×8.3×103 Pa・L/(K・mol)×303K II = 5.02×102 Pa=5.0×102Pa (2) 1.0×105 Paは760mmHgに相当し, 水銀柱で76.0cmで ある。 76.0cmの水銀柱の単位面積あたりの質量は, 13.5g/cm3×76.0cm=1026g/cm² となる。 一方,高さん [cm] の液柱の単位面積あたりの質量は, 1.0g/cm×h[cm] であり,その圧力が 5.02 × 102 Pa なので, 次の比例式が成り立つ。 1.0g/cm×h[cm]:5.02×102Pa=1026g/cm²:1.0×105 Pa h=5.2cm 05

1番最後の問題が分かりません。図などで分かりやすくしてもらえるとありがたいです！

必修 (BURON TE 基礎問 49 気柱の共鳴 物理基礎 図のように、円の断面をもち太さが一様な管の右からピストンを入れ、ピ ストンを移動させてこの閉管の長さを自由に変えられるようにする。 管の左側に、その開口端に向けて音波を出す音 源を置く。音源から振動数一定の音波を出し, ピストンで閉管の長さを変えると共鳴が起こり 管内に定常波ができる。この定常波の波形を表 さらに, CCC" 音源 管 ピストン すために,管の左の開口端の中心に原点Oをとり,管の中心線を軸に、こ れと垂直に軸をとる。 波形は, 空気の軸の正の向きの変位はy軸の正の 向きに,z軸の負の向きの変位は”軸の負の向きにおき換えて表す。空気中 の音速を 340 〔m/s〕 として,以下の問いに答えよ。ただし,開口端と定常波 の腹とのずれは無視するものとする。 (6)(1) I. 音源から振動数 f〔Hz] の音波を出したとき,管の長さが1〔m〕のとき 共鳴して管内に図のような波形の定常波ができた。ただし,現在より 4.00×10-3 秒前のときの空気の変位の波形は曲線 C” で,現在より、 200×10-3秒前のときの空気の変位の波形は管の中心線と一致する直線 C′で,さらに,現在の空気の変位の波形は曲線Cで表されている。なお, この間に同じ状態が現れることはなかったものとする。 (1) 音波の振動数f [Hz] を求めよ。 (2)管の長さ [m] を求めよ。 の関係式を! (3)現在の時刻で, 管内の空気が最も密になっている場所の開口端からの 距離を l 〔m〕 を用いて表せ。 Ⅱ.次に,音源から別の振動数の音波を出したとき, 閉管の長さをlo [m〕 に すると共鳴した。このときの定常波の節の数はn個であった。 その後,さ らに管の長さを少しずつ長くしていったとき,長さが [m] で次の共 7 Zo 鳴が起きた。 (4) 管の長さが 〔m〕 のとき生じたn個の節がある定常波の波長をnと lo 〔m〕 を用いて表せ。 また,音源の出した音波の波長をLo [m] のみで表せ。 JOP 管の長さが1/3 〔m] のとき生じた定常波の節の数をnを用いて表せ。 (奈良女大 )

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