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数学 大学生・専門学校生・社会人

問2の問題がわかりません。回答では解ける量が一定としたときは体積が1/2になるが、実際はヘンリーの法則で解ける量は2倍になるから⑥と書いてあるのですが、体積が一定にした時と比べる理由もわからないし、そもそもヘンリーの法則下でも体積は一定なのではないですか??それは溶ける気体... 続きを読む

化学 第3問 次の問い (問1~4)に答えよ。 (配点 20 ) 問1 物質の溶解に関する記述として誤りを含むものはどれか。 最も適当なものを、 次の①~④のうちから一つ選べ。 14 ① 一定圧力のもとでは, 酸素の水に対する溶解度は, 温度が高くなると大きく なる。 ②同温・同圧において,水1Lに溶解する窒素とアンモニアの物質量は,窒素 よりもアンモニアの方が大きい。 ③ エタノールのように、水に溶解しても電離しない物質を非電解質という。 ⑨ 塩化ナトリウム水溶液中において,ナトリウムイオンと塩化物イオンはそれ ぞれ水分子に囲まれた水和イオンとなって溶解している。 問2 図1に示すように、容積を変えられる密閉容器に一定量の水と気体 × を封入 し,圧力をP, (Pa) に保ったところ, Xの一部が水に溶解し,気体の体積が Vi (L)となった。 これを状態1とする(図1)。 状態 1から,圧力を2P」 (Pa)まで徐々に大きくしたとき,圧力と気体の体積 の関係を表すグラフとして最も適当なものを,後の①~⑥のうちから一つ選べ。 ただし,操作中の温度は一定に保たれており,気体Xの水への溶解はヘンリー の法則に従うものとする。 また, 水の蒸発は無視できるものとする。 P₁ (Pa) 15 気体の体積(L) 2 気体の体積(L) V2 化学 ⑤ ③ P₁ 2P1 2Pv P₁ 圧力 (Pa) 圧力 (Pa) 問3n価の金属イオンM+と塩化物イオンCからなる化合物 MCI を水に溶 かして調製した 1.0×10-2mol/kgの水溶液の凝固点は0.037℃であった。nに 当てはまる数値を,次の①~⑤のうちから一つ選べ。 ただし, MCI, は水溶液中 で完全に電離しているものとし、水のモル凝固点降下は1.85 K kg/mol とする。 16 ① 1 ② 2 ③ 3 ④4 55 2037 (n+1)xxx1.45=90 374404 1,85m=37-185 1850=37-185 V1 (L) 水 図1 状態1の様子 -92- -93-

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物理 大学生・専門学校生・社会人

②式がどうして立てられるのかわかりません

8 次の文中の空欄 (1)~(8)にあてはまる式を記せ。 図1のように,しっかりと固定された表面が滑らかな円柱に、伸び縮みしない軽い糸を掛け、 その一端に質量 M+m のおもりをつるし、他の一端に質量mの球を乗せた質量の台をつ るす。糸は球の中心を貫いてまっすぐにあけられた穴を通して台に結ばれている。また,台に は球をはね上げる装置が備えてあり,その質量は水に含まれる。球ははね上げられたのち、 糸に沿って、摩擦なしに,鉛直方向に動くものとする。固定された円柱と糸の間にも摩擦はな いものとする。また,重力加速度の大きさを⑨とする。 静止している状態から装置を起動させ,球を鉛直上方にはね上げる。このとき,球は短い時 間内に重力に比べて極めて大きい力を受け,台はその反作用を受ける。 台とおもりは糸で結び つけられているので,この間の糸の張力も大きな値となる。このことに注意して, はね上げら れた直後の球の速さをW台およびおもりの速さを として両者の比を求めよう。運動量の (1) に等しく, おもりが糸 変化に注目すれば,この間に球が台から受ける力積の大きさは から受ける力積の大きさは (2) に等しい。また,台は球と糸の両方から力積を受ける。 ゆ えに,V/W= (3) ・・・① と求められる。 8 球がはね上げられたのち, 台とおもりはそれぞれ等加速度運動をするが, その加速度の大き さは等しく (5)である。 (4) であり,向きは反対である。 この間の糸の張力の大きさは 次に,おもりと球が図2のように円柱にあたることなく最高点に達したとき, それぞれの初 めの位置から上昇した高さをHおよびんとして両者の比H/hを求めよう。 おもりが最高点に達したときの台とおもりの位置エネルギーの和が, はね上げ直後の台とお もりの力学的エネルギーの和に等しいことを用いれば, HはVを用いて (6) とされる。 同様に考えて,んはWを用いて (7) と表される。 ここで, 式①を考慮すれば, 比H/hは m,Mを用いて (8) と求められる。

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