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物理 高校生

(1)で分子が1回の衝突で受ける力積が負になる理由が分かりません。後➖前で受ける力積が正で与える方が負にならないんですか?

ダーがあり,このシリンダーに単原子分子 N個か ピストン 3 図のように,断熱材で作られた直方体のシリン らなる理想気体が閉じこめられている。1分子の 質量をm (kg)とする。ある分子の速さを[pd/s] とし,この系の状態を分子運動の立場から考える。 シリンダーの断面積はL'[m]であり, ピストン はシリンダー内をなめらかに動く。気体分子は器壁と完全弾性衝突をする。ただし, 分 子の数 Nは十分大きく,ある物理量aの交個の分子についての平均値をくa》と表す ものとし,ボルツマン定数をR (J/K} とする。なお,kは1分子当たりの気体定数に等 シリンダー しい。 [1) ピストンがシリンダーの底から長さ L[m]のところで静止し, 系は熱平衡の状態に ある。ピストンに垂直な右向きにx軸をとり,分子のx方向の速度成分をv, と表す。 (1) ピストンに衝突する1個の分子を考える。1回の衝突でこの分子がピストンに与 える力積を m, v,を用いて表せ。 (2) この分子が1秒間にピストンに衝突する回数 f,もv, Lを用いて表せ。ただし, 分子どうしの衝突は無視できるものとする。 (3) この系の圧助 P{Pa) を N, m, <v?>, Vを用いて表せ。 ただし, V=L° とす R V (re る。 (4) この系の内部エネルギーU[J]を系の絶対温度T{K)および N, )k を用いて表せ。 (2) 次に,ピストンを速ざ vo[m/s)でxの正の向きにゆっくりと移動させる。 (5) ピストンに衝突する「個の分子を考える。1回の衝突によるこの分子の運動エネ ルギーの変化量はいくらか, m, v, voを用いて表せ。ただし, #oがu。に比べ十 分小さいためvo の項は無視できるものとする。 (6) このとき,系の温度の単位時間当たりの変化量 4才を(温度す, 体積Vおよび単 位時間当たりの体積変化量 AVを用いて表すと 27 vV 4T=- となることを示せ。ただし,AV=Lvとする。 また, voがかに比べ十分小さいた め,f。の変化は無視できるものとする。 /万子が1回の衝突さ受る様は 3 一 () +2mue (-mux)-(mvx): -2mlx ;ピストンに与スるカ積は 作用及用の活則まり 2mじx [Ms] 3 2 22 い。 (m Nm<r's MalA p: 3T PT: nRT 4) PIIVYU)

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理科 中学生

こちらの問5について質問です。 粉末A、Bは食塩か炭酸ナトリウムです。 こちらの模範解答はフェノールフタレイン液を使用するという答えなのですが、 BTB溶液を使用し、色で判断という回答では不正解でしょうか? 問題を1部しか載せられずすみません。

のような操作を追加すればよいと思いますか。ただし、なめて味を確かめる方法は除きます。 光生実験3のここまでの操作だけでは粉末 A, Bを区別することができません。区別するにはど リ4 あかどうかを調べたところ, 粉末A~Cは溶け, 粉末Dは溶けなかった。 実験3 Kの試験管に水を10 cm*ずつ入れ, 粉末A~Dをそれぞれ1のずつ入れてよく振り 19点) 粉末Cの水溶液では流れなかった。 亜鉛、 べること aられなかったが、粉末C. Dでは黒くこげた。 た。 の という操作を追加すればよいのではないでしょうか。 Hさん ると (2 という結果になり,他方は Hさん 一方は 3 という結果になると思います。 右のア~エの図は,メスシ 問1 リンダー内の水面を真横から 見たものです。実験1の(2)で 水30.0 cm°を測りとるときの 図として最も適切なものを ア~エの中から一つ選び, そ の記号を書きなさい。(3点) ア エ VOSA 40 40 40 40 武崎 E 30 -30- 30 30 [A] J示描 1木 0.1 3.0 閉2 実験1に用いた金属Xの密度は何g/cm?か求めなさい。また。金属Xは何ですか。 次のアーワ の中から一つ選び, その記号を書きなさい。(4点) アアルミニウム イ 亜鉛 ウ鉄 問3 実験2の小片bは何ですか。次のア~ウの中から一つ選び,その記号を書きなさい。また,実験 2の(3)で用いた水とエタノールの混合液の密度として最も適切なものを,下のエ~キの中から一つ 選び,その記号を書きなさい。(4点) アポリエチレン イ ポリプロピレン ウ ポリエチレンテレフタラート 13王 の年の代る T I 1.00 g/cm°より大きく, 1.38g/cm°より小さい。 オ 0.97 g/cm° より大きく, 1.00g/cm° より小さい。 カ 0.91 g/cm3 より大きく, 0.92g/cm° より小さい。 キ 0.79 g/cm° より大きく, 0.90g/cm° より小さい。 開 T5O 問4 実験3の(2)の粉末A, Bのように, 本に溶かすと電流が流れるようになる物質を何といいますか。 その名称を書きなさい。また, 粉末Cは何ですか。次のア~エの中から一つ選び, その記号を書 きなさい。(4点) めいしょう ア デンプン イ 食塩 ウ 砂糖 エ 炭酸ナトリウム 門5 会話文中の にあてはまる操作を簡潔に書きなさい。 また, その操作に対して, 3) にあてはまる実験結果をそれぞれ簡潔に書きなさい。ただし, の 順序は問いません。o (4点) ロ

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