この問題の(a)と(b)をどなたか教えていただけませんか💦🙇‍♀️

宿題 応用・発展 433 フェノールー氷系の相互溶解度曲線 (1atm) が図のようであった場合、 水 50g とフェノー ル 50g の混合物についての次の問いに答えよ。 (a) 40℃で平衡にあるときの相の数と各相の組成 (フェノールの質量%)および質量(g)をすべて書け。 (b) 70℃で平衡にあるときの相の数と各相の組成 (フェノールの質量%) および質量(g) をすべて書け、 (c)A 点の温度を、何というか、 0. 20 温度[C 28 40 80 60 hp=1atm 0 20 40 60 180 100 1266 フェノールの質量百分率(%) 80 「ソソーレ☆フソ 団 EV-S 60+6+1=5-3+1=0 共) 35

お助けをm(_ _)m

B 【問5】 (第1回レポート 【問4】 の続き) 図のように, 温度 T の環境下で、 取手のつ いたピストンがある容器の下側に物質量 n の理想気体が封じ込められていて, 容器の 上側は真空になっている. 気体は容器を通して外界との熱のやりとりは自由にできる ものとし、ピストンの質量は無視できるほど小さく, 滑らかに動かせるものとする. ピ ストンの取手の上におもりをのせてあり, 気体の体積はV」 となっている. 以下の 問いに答えよ. (i) おもりAがのっている取手の上に, 追加でおもりBをのせるとピストンはさら に下降し、しばらくしたのちピストンは静止して気体の体積がV2 となった. こ の状態変化に伴うエントロピーの変化量 AS1 2 を求めよ. (ii) おもりBだけを取り除くと, しばらくしたのち気体の体積は V1に戻ってピストンは静止した. この状態変化に伴うエ ントロピーの変化量 AS2→1 を求めよ. (iii)(発展問題) (i) (ii) それぞれの過程でのエントロピー生成 7 Sgen1→2, Sgen2→1 を求め,これらの過程の可逆性を論 じよ. (iv) (発展問題) おもりAがのって熱平衡である状態1と, おもりBがのって熱平衡である状態2の間における, ヘルムホ ルツの自由エネルギーの差 AF1→2= F2 - F1 を求めよ. (v) (発展問題) 状態変化 1→2の間に, おもり AとBの位置エネルギーが気体に与えられる. これと (iv) で求めた AF1 2 との差は何を表しているのかを議論せよ. *4 ガソリンエンジンの熱力学的モデルとされるサイクルである. C→Dが可燃性混合気の圧縮, DAが燃焼, AB が膨張, B→Cが排気・吸気 に対応する. DAにおける吸熱は温度 TA の熱源から, BCにおける放熱は温度 T の熱源へ 瞬間的に行われるものとする, *5 仕事は、体積変化に伴って圧力がするものだけとする. *6 実際のガソリンエンジンでは,過程DAでのエネルギー流入は, 熱源 A からの熱流入ではなく、 ガソリン燃焼によるエネルギー流入である. Q *7 過程 A B において, 温度 T の熱源から熱Qを受けとるとき, Sgen = (SB-SA) - T

テンソル積の記号っていりますか？

と書けます。(i,) や (k, 1) などの添字のペアが, nin2 個の正規直交基底の番号付 =1 は混合状態にあります。 全体が純粋状態にあっても,部分系は混合状態に、! の割合で混合したもので, 密度作用素では Wi=)(4)°W。。 =1 と表されます。 これは何をしたことになっているかというと,簡約密度作用素というもの。 めたことになっています。 一般には次のように定義されています。 (定義)簡約密度作用素 合成系の状態がH1 & H2上の密度作用素 W にあるとする.部分系の任意のオブ ザーバブル OASle に対して m(OASk: W) = Tr (WiA) となるH1 上の密度作用素 Wi を部分系の簡約密度作用素という. ただし, m(OASb; W) は状態 W における OAsl, の平均値 Tr (W(A®12))のこと. 簡約密度作用素の具体的な求め方です. Hi ®H2 上の密度作用素W は, M1 n2 = 2Wijke(e, ® fj)(ek® fi) i,k=1j,l=1 W けをしているので, こんな形です. これの部分トレースをとります。 (定義)部分トレース H18H2上の線形作用素 A=E(a,®B)(86;)

なぜ右の問題では熱量保存則が成り立つのに、 左の問題ではマーカー部の式が成り立たないのでしょうか

チェック問題 2 融解熱 標準7分 水の比熱を4.2J/(g·K), 氷の融解熱(1g融かすのに要する 熱)を336J/gとする。また容器の熱容量は無視できるものとする。 (1) 温度80℃のお湯に温度20℃の水を加えて, 30℃の水6.0Lを つくるには,それぞれの温度の水を何Lずつ混ぜればよいか。 (2)(1)でできた水に0℃の氷を入れたら,20℃になった。氷の 質量は何kgあったか。 解説 (1)(比熱の解法》(p.249)で解く。 図aのように、質量 m,[g], m,[g]を仮定し, 「温度図」 をつくる。 容器の熱容量は無視するので, 容器の熱の出入りは考えてはいけないよ。 吸収熱,放出熱は、 Qm=4.2×m,× (30-20) Qout=4.2×m,× (80-30) 「混合系」なので, Qm=Qoutより. 4.2×m,×10=4.2×m;×50 一方,m,+m,=6000gと合わせて. m,=5000g=5.0kg. m;=1000g==1.0kg よって,20℃の水は5.0L, 80℃の水は1.0L 図bのように、質量 m[g]の氷は,まずア溶ける。次に. ① 20℃まで上昇する。もちろん容器の熱の出入りは無視できる。 Step2 氷が得た熱の和は, Step1 Step2 80℃水m. [g) S Qo。 Step3 -30℃ in 20℃ 水m, [g) Qm 図a 答 (2) Step1 30℃ 水6000g Q=336×m+4.2×m×20 2out -20℃ 氷が溶けたら 水の比熱になるので 1g溶かす熱 0℃水m[g]水 水が失った熱は、 Qout=4.2×6000×(30-20) 「混合系」でQm=Qout 図b Step3 より、 336×m+4.2×m×20=4.2×6000×10 よって, m=600g=0.60kg… 252 物理基礎の熱力学

マーカーの箇所がどうしてこうなるのかがわからないです、

です。これから, V(t) に対するシュレーディンガー方程式の左辺は となります。共役をとる操作は共役線形なので, i=1 -Ar- U* = >(ea P.)* =Xe-tai P i=1 i=1 となります。すると, となのU*U = i=1 ーiai Pi e ei0s Pj e(a;-a) P,P, = elay-a) 5ig Pj = こn- 三 i,j=1 i,j=1 i=1 となり,ひはユニタリー作用素だとわかります。 (証明終) これから,H をハミルトニアンとして, U(t) := exp Ht とすると,U(t) はtERをパラメータとするユニタリー作用素です。 このユニタ リー作用素には,状態の時間をtだけ進める意味があります。 今,時刻0における 純粋アンサンブルの状態がo €eHだったとして, teRをパラメータとする状 態を 少(t):=D U(t)b) とします。Hのスペクトル分解を H=>E,B j=1 とすると、 U(t) = > -iEjt/hP; e j=1 なので, le-tEjt/hp, dt j=1

この問題の解答への導き方を教えてください。

断熱容器A に入っている5.0℃の水 2.0×10^2g と、断熱容器Bに入 っている 85℃の水 3.0×10^2g を混合したところ、温度が均一にな った。均一になった温度を求めなさい。ただし、外部との熱のやり取 りは無視できるとし、水の比熱は 4.2[J/(g.°C)]とする。

物理化学の問題です。本当によく分からないです。どなたかよろしくお願いします。

Boltzmann分布則に関する課題 課題1 300Kで、窒素, M=0.0280 kg mol-!のモル分率が0.600 で、残りは二酸化炭 素,M=0.0440kg mol- からできた混合気体の重力場での全圧は1.00 atmを示した。 a)海抜 50kmでの,混合物中の窒素のモル分率,全圧と窒素と二酸化炭素の分圧を 計算せよ。 b) 5m?の断面積で標高が0~50km の間にあるカラム中の窒素のモル数を計算せよ。

マーカーのところでmに関する和はとらなくていいんですか？

76 第2章 量子力学の一般原理 子系の状態は混合状態とみなすことができ,(7.1)の P,としては統計力学の Boltzmann 因子が採用される. さて,任意の完全系{|m>} をとり,これを(7.1)の右辺に挿入すると, Eくml¢,>P,<¢lAlm> (F) = E P,(¢,IFlm><ml¢> =D <ml¢,>P,<¢»IE\»> れ, m =E<mloflm> = tr(pf) (7.2) m と表わされる。ここでpは 6=E>P,(Onl (7.3) れ で定義されるエルミート演算子であり,これを密度演算子という. (7.2)の 最後の記号trは英語の trace の略であり,それは任意の完全系でつくった行 列の対角和を意味する.すなわち, オブザーバブルFの混合状態に対する統 計的平均値《F》は, pとFの積を任意の完全系で表わした行列の対角和で与 えられる。 団 さて, 密度演算子pの固有値をdとし,その規格化された固有ベクトルを 1>とすると,ol=dlo>である。 このとき, るよつ くololo> = Eくl>P,<¢nlo> = EP,<¢nlo>1? = o°(7.4) n である。統計因子 P。 はつねに正であるから, (7.4)より p'20, すなわち密度 演算子の固有値は正または0である.(7.3)の行列要素 Pm,n= <mlóln> = X <ml¢>P<¢iln> (7.5) を密度行列という.一方, (7.3)は(7.5)を用いて p= E |m><ml>PSulnn」

マークついたところの問題の解き方わかる方いらっしゃいましたら教えてください！

凝集状態 間 ng ド-ジョーン剛計 の 10 "mr =108 X 10 mi リョょの反沈ポテンシャルエネル半主計 ルゴン 1分子の結合エネル半語を生 記子 AS の分子の平衡原子間距離を求めよ。 ま 3・2 溢体アルゴンが, 平均 12 個の最通 ) れているとした場合 液体の蒸発熱を算出科示 3・3 純ニッケルにおける空孔形成コンみ は, A = 97.3 kl mol "である. 1100 6 にお6 孔分率を算出せよ. 3・4 純金における空孔形成エンタルピーの人 123.5 kl mol !、 その密度は 19281 kg m! であ訪l における単位体積当たりの平衡識孔数を算出直開 3・5 CaO 結晶内の1ショットキー欠陥の形 キーは, 61 eV である. 1000 *C および2000 CIGG8 に存在するショットキー炎陥の数を人算出せよ。 だ泡 の浴度は 3300 kg m * である、 3'6 1500CでMgO 結晶内に存在する ジョラ 大陥の数を算出せよ。ただし。 欠際形成エン用 2 Ag。三 96.5 kimol! その密度は 3580 kgm* である ニー 300Kで4gC結晶内に存在するフレング の数を算出せよ』 ただしAg結晶は単位乃に Ag'イお を4 個有する 1辺 0.555 nm の立方晶であり. 侵入倍 肝に8伯所存在する四面位置とナッ なお, この 合の欠陥形成エンタルピーは Az =269メ 10 本 である 二 0。をモル%のZr0。 と混合じ議 ー公深になるまで加熱 突定化ジルコニア| 4 0 せり YZn0.で示される ナァを抽人的に決定せょ。 ・導性が筆ら和 3 下記の化人物bにちあょか。 きどのような種拓の欠導opし合物aを加え 4 HBr b. CaBr 人が生成するか入>エ 4 CaBr。 b. TBr 4. MgO, b. Fe,0。 3. MgO, b. Nio 3:10 塩化オトリゥムは 重2165 kg mの立方昌でぁ 1 < 056s in調 の Na と CI を有する. これらのテーッ。 はそれそれ 4人 トル (m9 当たりのNi の上数をne て 立方メー

教えて下さい🥺

1。 7.0 vol9%のプロバンの空気中での燃焼を考える。このとき, 当量比を求 めなさい。 空気は庄素と酸案のみの混合物とし, その体積比は79:21とする 【ヒント】①ますず化学反応式を書きましょう。 燃焼は酸化反応として考えてよいです8 ②次に化学量論濃度を求めます。 酸素は空気中の2196であることと, ①の反庶式が プロバン1molと完全反応する空気のモル数を求めましよう。 ③プロバパンの分子量をMp, 空気の分子量をMaとして, プロバン7.0vol96における燃 空比と, プロパンが量論濃度のときの燃空比えをそれぞれMpとMaで表すとよいです8