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物理 高校生

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142 m章 熱力学 基本問題 285, 286, 280 基本例題37) ボイル·シャルルの法則 図のような円筒容器に、なめらかに動くピストンをとりつ け、一定質量の気体を封入した。最初,容器内の気体の温度 は27℃,体積は2.0×10°m°,圧力は1.0×10°Pa であった。 (1) ピストンの断面積が0.25m? であるとき,容器内の気体 がビストンを押している力の大きさは何Nか。 (2) ビストンを押して容器内の気i体を圧縮したところ。最初の状態から,気体の体積が 1.0×10°m, 圧力が2.2×10°Paに変化した。このとき、気体の温度は何℃か。 (2) 変化後の気体の温度をT[K] とする。変化 の前後でボイル. シャルルの法則を用いると、 (1.0×10)× (2.0×10-) (1) 圧力は単位面積を押す力の大 指針 きさである。面積 S[m°]に大きさF[N]の力が はたらいているとき, 圧力がPa]は, カ=DF/S レ と表される。 273+27 (2) 一定質量の気体では, 体積Vは, 圧力かに 反比例し,絶対温度Tに比例する(ボイル·シ ヤルルの法則)。 (2.2×10°)× (1.0×10-) T T=330K fom, カV =一定 T 計算結果をセルシウス温度に換算する。 T=t+273 から, (注)ボイル、シャルルの法則の式におけるTは。 セルシウス温度でなく, 絶対温度であることに 注意する。 解説 (1) 求める力の大きさをF[N] と t=330-273=57℃ すると,カ=F/Sの関係から, F=pS=(1.0×10°) ×0,25=2.5×10'N

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化学 高校生

なぜボイル・シャルルの法則の両辺がVaとおけるのですか?

B 図3のように, ピストンにより容積が変わるシリンダーAとシリンダーBを コックのついた管で連結した装置がある。 コックを閉じた状態で, シリンダー Aにアルゴン 4.0g, シリンダーBに窒素1.4gを封入した。 コックを閉じたまま シリンダー A全体を 27℃にすると, ピストンが移動した後, 停止した。 停止し た位置でシリンダー Aのピストンを固定し, シリンダーA内の圧力を計測する と1.0 × 10° Paであった。次に,ピストンの位置は固定したまま, シリンダーA 全体の温度を 87℃に上昇させた(状態1)。 状態1から、シリンダーAのピストンを固定したままコックを開き, シリン ダー A, Bを含む装置全体を 27 ℃に戻し, 全圧が1.2× 10° Pa になるようにシ リンダーBのピストンを動かした (状態2)。 コック シリンダー A シリンダーB 図 3 問3 状態1のとき, シリンダーA内の圧力は何Paか。最も適当な数値を, 次 の0~6のうちから一つ選べ。 Pa 22 0 1.2 × 10° 8.3 × 10° の 1.0 × 10° の 1.2 × 10° 8.3 × 10° 問4 状態2のとき, 装置内のアルゴンの分圧は何 Paか。 最も適当な数値を, 次の0~Oのうちから一つ選べ。 23 Pa 0 4.0 × 10° 6.0 × 10° 8.0 × 10 の 1.0 × 10° 問 Pix VL、 Pex Vs Tz ホイレシャルルの活則より、 Lox10 Pax VAPx VA 187+273)k Ti a (27+273)5 P=1.2>10Pa

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