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化学 高校生

(3)について、この溶解エンタルピーは(2)の熱量を利用して解いているのですが、(2)に書いてある条件の、「(1)の温度が30℃であったとして」というのがなぜ(3)でも適用されるのですか? 例えば数学においては、(1)でa=3とする、と書かれていても(2)でそれはリセット... 続きを読む

準 81. 〈溶解エンタルピーと中和エンタルピーの測定> 実験 1,2に関する文を読み, (1)~(5) に答えよ。 ただし, 実験は一定圧力下の断熱容器 内で行われ,すべての水溶液の比熱は 4.2J/(g・K), 密度は1.0g/cm² とする。なお,(2) ~(5)は解答を有効数字2桁で記せ。 H=1.0, O=16.0, Na=23.0 実験1 固体の水酸化ナトリウム2.0gを水48gに加え, すばやくかき混ぜて、完全に溶解させた。このときの液温 の変化を測定したところ, 右図のような結果が得られた。 実験2 実験1で調製した水酸化ナトリウム水溶液の温度 が一定になった時点で,同じ温度の2.0mol/L 塩酸 50mLを混合し, すばやくかき混ぜた。 このとき, 混合 水溶液の温度は,塩酸を加える前より 6.7℃上昇した。 温度[℃] A 200 2 時間 〔min] X) 実験1において,水酸化ナトリウムの溶解が瞬間的に終了し、周囲への熱の放冷が なかったとみなせるときの水溶液の最高温度はA~Cのどれか。 (2)(1)の温度が30℃であったとして, 実験1で発生した熱量は何kJか。 実験1において, 固体の水酸化ナトリウムが水に溶解するときの溶解エンタルピー は何kJ/molか。 (4) 実験2において,塩酸と水酸化ナトリウム水溶液の中和反応における中和エンタル X ピーは何kJ/molか。 (5) 実験1と2の結果を用いて, 固体の水酸化ナトリウム4.0g を 2.0mol/Lの塩酸 50mLに溶解したとき発生する熱量[kJ] を求めよ。 [18 日本女子大 改]

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物理 高校生

物理 (2)(ウ)についてです。 なぜ電場からの静電気力はーeEではなくeEなのでしょうか。

6 オームの法則と抵抗率■ 次の文中の せよ。 断面積 S[m²],長さl [m] の金属導体中の自由電子の運動モデルより,導体の電気抵 抗について考えよう。 電子が金属中を一定の速さ [m/s] で動き,電流I [A] が流れているとする。この 金属の単位体積中の自由電子の数をn [1/m²〕,電子の電気量を -e [C]として、電 流I[A] を表すと, I ア となる。 イ〔V/m]の電場が生じる。 (2)金属の両端に電圧 V [V]を加えると,金属導体内部にレイ [V/m] の電場が生じる。 金属内の自由電子はこの電場から力を受けながら移動するが, 熱振動している金属 の陽イオンと衝突してその運動を妨げられる。 つまり, 陽イオンは電子の流れに 抗力を及ぼす。この抵抗力の大きさは電子の流れの速さに比例すると仮定し、 [N] で表す (k は比例定数)。 電子は電場から受ける力と抵抗力がつりあって等速 線運動しているとすると,vであり、(ア),(ウ)よりI=土が得られる。 (3)(2)で得られた電流I[A]と電圧 V [V]の関係式より,金属の電気抵抗 R [Ω] および 抵抗率p[Ω・m] は,それぞれ R=オおよびρ=カで表される。 は,それぞれR=オ (4) 金属の温度 T [°C] における抵抗率 [m] は, 0℃における抵抗率を po [Ω・m]. 温度係数をα[1/K] とすると,=ox(キで表される。 考察した金属導体に電圧 V [V] を加えて電流I [A] が流れるとき, t[s] 間 に発生するジュール熱はク [J] で与えられる。 これは, 自由電子の運動モデル より説明できる。すなわち, 導体中の1個の自由電子には負極側から正極側へ静電 気力 がはたらき, t[s]間でその力の向きにコ [m]だけ移動するの [N] で,この電子は(ケ)×(コ)の大きさの仕事をされる。 導体中の自由電子の総数は サだから,ジュール熱 Q [J] は全自由電子がされる仕事の大きさとして Q=(ケ)×(コ)×(サ)となり, t[s] 間に発生するジュール熱ク [J]に等しい。

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