この黄色い部分、ボイルシャルルの法則を使ってRを使わないでも大丈夫ですか？答えは同じになりますがこの考えでもいいのか気になりました

基本例題 45 内部エネルギーの保存 √1/16 250 解説動画 2つの断熱容器 A, B が体積の無視できる細管で結ば れていて,それぞれの体積は3V, 2V である。 Aに圧 力2po, 温度 To の気体を入れ, Bに圧力 po, 温度 3T の 気体を入れてコックを開いた。 コックを開いて十分時間 がたった後の気体の圧力と, 温度T を求めよ。 気体は 単原子分子理想気体とする。 B 200 Po To 3To 2Vo 3Vo 指針 気体の混合で, 外部と熱のやりとりがなければ内部エネルギーは保存される。 解答 混合の前後で内部エネルギーの総和は保存される。 単原子分子理想気体の内部エネルギー 「U=1212 nRT」は,状態方程式 「pV=nRT」 を用いて「U=12V」と表されるので ( 混合前のA) (混合前のB) ( 混合後の全体) 12/2 ×2px3Vo+1/2 xpx2Vo=2xpx(3Vo+2V) 混合の前後で,気体の物質量の総和は変化しない。物質量は「n=DV と表されるので RT (混合前のA) (混合前のB) (混合後の全体) + RTo RX3To ゆえにT= 20po RT Apex Po× T.-T. 2pox3Vo pox2V __px(3V+2V) (R:気体定数) よって 15P To= 3 4 po 20 po Vo 5pVo 3To T

Cはなんで浮くんですか？ 球皮内の質量が減るとかですか？

AP APo P₁ = Po= RT RTo となる。これらの式より, 球皮内の気体の密度はpi = To と 表せる。 したがって, 球皮内の気体が受ける重力は P.Vg=poVgとなる。一方,Cの球皮内の気体は温度が上 がっても体積は一定であるため、浮力の大きさはF=poVg のま ま変化しない。 以上より, C が浮上する直前で球皮内の気体の温 度がT=Tのときに成り立つ力のつり合い式は, Tc poVg=p.Vg+Mg Po となる。 これより, Tc=- PV PV-M -To: 1.15.2000 1.15・2000-230 ・300≒333K 21 の答② 問6 気球Aについては, 球皮内の気体の質量が一定で,受ける重 力は一定である。また, 体積が一定であるため温度が上がっても 浮力は一定であり, 浮上することはない。 気球Bについては,気球Aと同様に球皮内の気体の質量が一 定で,受ける重力は一定 (po Vg) である。 一方, 問2で考察したよ うに,温度が上がれば体積が増加し, 浮力は大きくなる。 上昇後 の温度がTのときの体積をV, とすれば, 球皮内の気体について のボイルシャルルの法則より, P.V_PoVB となり,VB= To TO が得られる。このとき,受ける浮力はPV=Pomeg IV To なる。したがって, B. が浮上する直前の球皮内の気体の温度を T=TB として,このときに成り立つ力のつり合い式は, PoVBg=poVg+Mg TB Po To -Vg=poVg+Mg となり,これより, TB= =PoV+M POV -To=- 1.15・2000+ 230 1.15.2000 ・300=330 K 24 DVA となり,TB<Tcであることがわかる。 したがって, 気球Bのほ うが気球Cより先に浮上する。 以上より, Bが浮上して, 次にCが浮上し, Aは浮上しない。 22の答⑥ 第4問 コンデンサー 問1. 直流電源の起電力をVとする。 スイッチ1を閉じて十分に 時間が経過したとき, コンデンサーには電流が流れず0となるか ら、抵抗にかかる電圧も0となる。 このとき, キルヒホッフの第 2法則より, 電源の起電力とコンデンサーにかかる電圧が等しく

Cはなんで浮くんですか？ 球皮内の質量が減るとかですか？

AP APo P₁ = Po= RT RTo となる。これらの式より, 球皮内の気体の密度はpi = To と 表せる。 したがって, 球皮内の気体が受ける重力は P.Vg=poVgとなる。一方,Cの球皮内の気体は温度が上 がっても体積は一定であるため、浮力の大きさはF=poVg のま ま変化しない。 以上より, C が浮上する直前で球皮内の気体の温 度がT=Tのときに成り立つ力のつり合い式は, Tc poVg=p.Vg+Mg Po となる。 これより, Tc=- PV PV-M -To: 1.15.2000 1.15・2000-230 ・300≒333K 21 の答② 問6 気球Aについては, 球皮内の気体の質量が一定で,受ける重 力は一定である。また, 体積が一定であるため温度が上がっても 浮力は一定であり, 浮上することはない。 気球Bについては,気球Aと同様に球皮内の気体の質量が一 定で,受ける重力は一定 (po Vg) である。 一方, 問2で考察したよ うに,温度が上がれば体積が増加し, 浮力は大きくなる。 上昇後 の温度がTのときの体積をV, とすれば, 球皮内の気体について のボイルシャルルの法則より, P.V_PoVB となり,VB= To TO が得られる。このとき,受ける浮力はPV=Pomeg IV To なる。したがって, B. が浮上する直前の球皮内の気体の温度を T=TB として,このときに成り立つ力のつり合い式は, PoVBg=poVg+Mg TB Po To -Vg=poVg+Mg となり,これより, TB= =PoV+M POV -To=- 1.15・2000+ 230 1.15.2000 ・300=330 K 24 DVA となり,TB<Tcであることがわかる。 したがって, 気球Bのほ うが気球Cより先に浮上する。 以上より, Bが浮上して, 次にCが浮上し, Aは浮上しない。 22の答⑥ 第4問 コンデンサー 問1. 直流電源の起電力をVとする。 スイッチ1を閉じて十分に 時間が経過したとき, コンデンサーには電流が流れず0となるか ら、抵抗にかかる電圧も0となる。 このとき, キルヒホッフの第 2法則より, 電源の起電力とコンデンサーにかかる電圧が等しく

ボイルシャルルの法則を利用するのは分かりますが、 (1)の場合ってVの値が20✖️50になるのはなぜですか？そして、次に1100➗20をするのはなぜですか？ (２)中央にあるピストンがXcm右方へ移動したとあるが左方ではなぜだめなのか？

準ⅹ50. 〈シャルルの法則> 図のように, 両端にそれぞれコック aとbがつい た断面積 20cm²のピストンを備えた円筒容器があ る。 コック a およびbを開いた状態で, A, B両室 の空気は27℃, 1.0×10Pa である。 いま (1), (2)の ように操作するとき, ピストンはそれぞれ何cm移 コック a A室 ピストン コック B室 -50cm---50cm-

(ア)ではなぜボイルシャルルの法則を使って計算しても正しい答えが出てこないのですか？ 教えてください🙏

62 それぞれの容積がV〔m²〕の2つの容器 A,BがコックKを取り付けた細い管で結 ばれている。 はじめ, コックKは閉じられ カ ており,それぞれ1モルと2モルの単原子コー 分子の理想気体が入っている。A,B の気体の圧力はそれぞれp 〔Pa〕, 3p 〔Pa〕であった。 気体定数をR [J/mol･K] として, に適する 数値を答えよ。 A 1モル 2モル 3p B

答え合わせのために使いたいです 分かるところだけでもいいので教えてください🙇🏻‍♀️

次の問題を やってみよう トレーニング問題 □(1) 次の文中の ■にあてはまる文字式や語句を入れよ。 一定温度では、一定量の気体の体積は、圧力にアする。よって、圧力 をP,体積をVとするとイ=k(一定)が成り立つ。これをウの法 則とよぶ。 ア反比例 DIV=P2V2 ウボイル (解答: 別冊P2~) (2) 次の文中の [ にあてはまる圧力の単位記号を記せ。 大気圧は,水銀柱約76cmの圧力とつり合う。 そこで水銀柱76cm の圧力で ある760 アイ と定義した。一方, 1m²に1N (ニュートン) の力 が加わったときの圧力を1 ウと定義しているので、 1イは約 1.013 x 10ラウに等しい。 7 mmHg atm ウ Pa (3) 次の文中の にあてはまる文字式, 語句を入れよ。 一定圧力では,一定量の気体の体積は、絶対温度にアする。よって, 体積をV. 絶対温度を T〔K〕 とするとイ=h(一定) が成り立つ。これ をウの法則とよぶ。 ア反比例イ=ウシャルル (4) 次の文中の にあてはまる文字式, 語句を入れよ。 一定量の気体の体積は、圧力にアし、絶対温度に 体積をV, 圧力をP, 絶対温度を T〔K〕 とすると. 立つ。これをエの法則とよぶ。 T. FREKARI 1 EXABY & Pixvi Ti = P2XV2 T₂ する。よって, (一定)が成り ・エボイル・シャルル □(5)温度〔℃〕 圧力P [Pa] において, ある量の気体がv[mL] を占めるとき、 気体定数をR [Pa・L/ (K・mol)〕として,この気体の物質量を文字式で表せ。 PU=RT

写真の問題がわかりません。解説では右のようになっているのですが、なぜ二つの比を考えるのかや、それがなぜこのような式になるのかがわかりません。 わかる方教えてくださると嬉しいです。

(2) 温度を一定に保ったまま, 2.0×10Paの酸素 3.0Lと1.0×105Paの窒素 2.0L を容積 V[L] の容器に入れた。 この混合気体の平均分子量を整数値で求めよ｡ 原子量を N=14, 0-16 とする。

この問題の実験1と2の違いがよくわからないのですが、 実験1:体積、圧力の変化がボイルの法則に則っている 実験2:圧力変化があっても、体積が常に一定 という考え方であっていますか？

窒素を用いて,次の実験 1,2を行った。 質量が無視でき,滑らかに移動することができるピストン付きの密閉容器にある量の 窒素を入れた。初めの容器内の温度は 120K で、容器内の圧力は,実験室の圧力と等し く 1.0 x 105 Pa であった。

この問題の(1)を3枚目のように考えたのですが、どの部分が誤りでしょうか。 また、(1)(2)の条件が異なっていることはわかるのですが、最終的に同じ式になってしまいます。 具体的にこの二つの問題の違いを教えていただきたいです。

50 (1) 5.0cm (2) 2.4cm 解説 (1) コックbが開いているので、 B室は常に1.0×10 Pa である。 よって, A室の圧力もやがて1.0×10' Paになる。 A室の体積が V(cm) になるとして, A室のピストンの移動前と移動について、 ボイル・シャルルの法則を適用して. 1.0×10×20×50 1.0×10×V 27+273 57+273 22 化学重要問題集 1100 20 -55(cm) ゆえに 5.0cm 右方へ動く。 (2) A. B両室の圧力が (Pa) となり, 中央にあるピストンがx [cm) 右方へ移動したとする。 A室とB室の物質量は同じ ( 移動前より) であるからピストンの移動後のA室とB室について, ボイル・シ ャルルの法則を適用すると、 px20x(50+x) px20x(50-x) 57 +273 27 +273 V-1100(cm) ゆえに 2.4cm 右方へ動く。 2.4 (cm) 51 ① 1.0mol ② 0.60mol ③ 0.40mol ④ 2.0mol ⑤ 0.50 ⑥ 0.30 ⑦ 0.20 2.0×10 Pa ⑨ 8.0×10'Pa ⑩0 4.0×10'Pa 1 17L 2 32 解説 ①~③N2=28.0, O2=32.0, CO44.0 より, 各物質量は A室とB室の圧力が等し ると、ピストンの移動が ピストンは止まる B室 物質量が一定であるから, ボ イル・シャルルの法則を適用 することができる。 (別解] 移動後のA室とB室について DV-ORT ○○は一定) 「例 面積が同じ (20cm²)である から、Vは長さに比例する。 (長さの比) (Tの比) A: B-57+273:27 +273 11:10 Aの長さは 100cmx11410 152.4cm

ボイルシャルルの法則でのpは、ピストンの問題であれば内部の圧力を代入する で合ってますか？