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物理 高校生

物理の熱力学についての質問です。図11-6のIでは圧力がp0となっています。でも単原子分子の理想気体を封入する前もピストンはSの位置で不動、つまり、理想気体を封入する前に存在した気体の圧力はp0であったということになると思います。そうすると、理想気体の圧力がp0であるから、... 続きを読む

出題パターン 39 ばねつきピストン 断面積がSのシリンダーが鉛直に立ててある。 ピ ストンとシリンダーの底とは自然長がんのばねで 結ばれている。 またシリンダーの底から測って高さん ピストンw の位置にストッパーsがある。このシリンダー内に, ある量の単原子分子の理想気体を, その圧力が大気圧 ばね× と同じp になるまで封入した。 このときピストン はストッパーsの位置にあり、 絶対温度は T であっ た (状態Ⅰ)。 次に封入気体をゆっくりと加熱したところ, 温度が2T となったところ でピストンは上昇を始めた (状態ⅡI)。 さらに加熱したところ, 温度が6T となったときピストンは h だけ上昇した (状態Ⅲ)。 (1) ピストンの質量を求めよ。 重力加速度の大きさを g とする。 (2)状態Ⅰから状態Ⅱまで気体のした仕事を po, S, hで示せ。 (3)状態Ⅰから状態Ⅲまでに加えられた熱量を po, S, んで示 解答のポイント! ばねの伸びと圧力の増加分は比例するので,Ⅱ→Ⅲのか-Vグラフは直線。 解法 (1)~(3) 熱力学の解法3ステップで解く。 状態 I : po・Sh=nl Ⅱ:pSh=n_ Ⅲ: pa S.. 2 ①②をた ⑦を④に代 ① ③を辺 ⑧ ⑨を⑤ STEP2 ↑ 4po 2pol po 0 STEP STEP1 各状態のp, Vn.Tを図示する。ピストンWの質量を M, ばね 定数をとする。 AU= I I III 大気圧 PS4 k ←I PIS 上昇し Po n eeeeee 24 Sh 126 漆原の物理 熱力学 (定 はじめる = (N-POS Mg P1 n heeeeee pos (T Sh 43250 Mgd II- 2T 6T Iから 伸び 1/ h W 図 11-6 lom] [-w +5-1x( Q

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物理 高校生

物理の熱力学についての質問です。手順3について、二つ質問があります。 一つ目は、すでに成立しているという文章が何のことを指しているのかわからないことです。何がなぜ、成立しているのですか? 二つ目は、p0=2p0=2.0としているところで、p0=1.0であることを前提に、答え... 続きを読む

要で 氷の 込ある。 12/9 出題パターン 36 気体の状態変化 「ストンで仕切られたA, B 室があり 両室に が20N/m, 自然長 1.0m のばねに結ばれたピ 断面積が10cm² の円筒容器内に、 ばね定数 A 16 B Da 同じ物質量(モル数) の理想気体が封入され は同じ。はじめ両気体の温度はともに, 1.0m→1.0m- 気圧になっている。 ここでB室を0℃に保った まA室をあたためたら、ピストンは0.50m 右方に移動した。1気圧=1.0 ×10N/m² として, A室, B 室の圧力はそれぞれ何気圧になったか 解答のポイント! 気体の問題は、次の手順で解く。 圧力 p体積 V. モル数 n,絶対温度Tを仮定する。 手順1 手順2状態方程式を立てる。 手順3 ピストンのつりあい式で未知数を求める。 解法 * Jeb 手順1 図 10-7 のように,2,V,n, Tを 仮定する。未知数はpi, Pe, Ti, n IA 前 B 手順2 状態方程式を立てる。 po po Vo Vo S (m²) 000000 2 前:pVo=nRT。 A:p -Vo=nRT B:p2Vo=nRT が (2) ①と n To n To るので、 後 ばねの力 20×0.5 し 手順3 ピストンにかかる力のつりあいの PIS n Ti p2S n To 式を立てる。 前: すでに成立している。 あるので、 後 : 20×0.5+ pSPS (3) 敵を掛け = まず,② ① より 状態方程式では 「辺々割る」 が式変形の基本!, 未知数xはxと表示 図10-7 (1) P2 =1.2=2p = 2.0 [気圧〕 2p ③より 10個) 受ける力の物は P=Pz+ 20×0.5 S 20×0.5 (N) - = 2.0 [気圧] + 10 x 10 (m2) = 2.0 [気圧〕 + 10' × 10 [気圧] = 2.1 [気圧] STAGE 10 温度と熱 117

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化学 高校生

問2についてなのですが凝固点降下が起きても凝固が始まる時間は変わらないと考えて良いのでしょうか?教えて頂きたいです。よろしくお願いいたします。

理論: 補充問題04 冷 次の文章を読み, 下記の問1~問3に答えよ。 原子量はH=1.0, C=12,016,0 35.5 とする。 液のこのような性質の1つに凝固点降下度がある。 ベンゼンを溶媒として用いて、 凝固点降 希薄溶液は,溶質の種類に関係なく,溶媒に溶けている溶質粒子の質量モル濃度に比例する いくつかの性質を示す。そして, その比例定数は溶媒の種類によって決まっている。 度を測定する実験を行った。 〔実験 〕 次の3つの試料を準備した。 試料 1: ベンゼン 100g 試料 2: ベンゼン 100g にパラジクロロベンゼン 1.47g を溶かした溶液 試料 3: ベンゼン 100gに安息香酸 0.610gを溶かした溶液 それぞれの試料の凝固点を測定するために, 図1に示す装置を用意した。試料を図に示す ラに内側の容器に入れ、外側を冷却剤で冷やした。測定中は試料の温度が均一になるように、 →きまぜ棒で試料および冷却剤をよくかきまぜた。 試料の温度が約 10℃になったときから 〇秒ごとに試料の温度を精密温度計で読み取り,冷却曲線を作成した。 試料 精密温度計 880.0 O 度 温度計 かきまぜ棒 C D MB 冷却剤 ベンゼンの凝固点 時間 図2 図1 空気 〔結果〕 図2に試料1の冷却曲線の凝固点近傍をグラフに示す。 試料の温度は、測定開始後、徐々に 飲料の温度はほぼ一定となった。 直線 CD を延長して曲線ABと交わった点Mの温度を試料 低下し, 点Aを経由して点Bまで到達したところで急激に上昇した。 そして、 点以降では, 1の凝固点とした。 2 では 0.512 K, 試料3 では 0.154 K であった。 試料2, 試料3についても試料1と同様にして凝固点を求めたところ、凝固点降下度は試料 [考察] る。 試料の凝固点降下度と試料2の質量モル濃度からベンゼンのモル凝固点降下が求められ 試料3の凝固点降下度とベンゼンのモル凝固点降下から求められた試料3の溶質濃度は,実 際に加えた安息香酸の質量から計算される濃度よりも低くなっている。 これは、ベンゼン は安息香酸分子の大部分が水素結合により2分子会合して、 安定な二量体を形成するためで (b) ある。 安息香酸の二量体は1分子のように振る舞うため、 見かけの溶質濃度が低くなる。 問1 下線部(a)に関して,凝固点降下度の他に,溶質粒子の質量モル濃度に比例する希薄溶液 の性質を2つ記せ。 ただし,溶質は不揮発性とする。 問2 冷却曲線に関して,以下の(1)~(3)に答えよ。 (1)図2の冷却曲線上の点では,ベンゼンの状態は液体である。 点C, 点Mにおける ベンゼンの状態をそれぞれ記せ。ゅう 冷却曲線は純粋なベンゼンの冷却曲線とは異なり、 図2の直線 CDに相当する 一部分が一定温度にならないことが多い。 その理由を30字以内で記せ。 (3) 試料2の冷却曲線を模式図で記せ。図2の冷却曲線を示した図に違いがはっきりわ かるように示し、図2にならって凝固点に対応する温度を矢印で示せ。 問3 下線部(b)に関して, 以下の(1)~(3)に答えよ。 (1) 安息香酸の二量体を構造式で記せ。 ただし, 水素結合を点線で示すこと。 (2) 試料3の溶液中の安息香酸分子のうち二量体を形成している安息香酸分子の割合(会 合度)を有効数字2桁で記せ。 解答は答えだけでなく, 求め方や計算過程も記すこと。 (3) ベンゼンに溶かす安息香酸の量を増やしたとき、会合度の値はどのように変化するか を記せ。 R 26

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化学 高校生

問5の問題で吸熱方向に移動するのはわかるのですがpv=nRtでv一定のままtが大きくなるのでPも大きくなってしまうため右方向にも平衡が進むのではないかと思ってしまいました。どのように考えれば良いのか教えて頂きたいです。よろしくお願いいたします。

次の文章を読み, 下記の問1~ 問5に答えよ。気体Xのモル濃度は [X] [mol/L], 分圧は Px [Pa〕, 気体定数は R 〔Pa・L/(K・mol)] で表すものとする。 温度と容積を変えられる反応容器中で,水素と窒素とアンモニアの気体が絶対温度T [K]で 平衡に達している。 N2 + 3H22NH s …① この反応の濃度平衡定数Kc は, [NH3] 2 Kc= [N2] [H2] 3 分圧で表した平衡定数である圧平衡定数 Kp は, (PNH3 ) 2 Kp= PN2X (PH2 ) 3 で表される。 L/(K・mol)とし、か 問1 気体Xの物質量を nx [mol], 反応容器の容積をV[L] とし,Xのモル濃度[X] [mol/L] をnx と Vを用いて記せ。 Kc KP 問2 2つの平衡定数の比 を, RとTを用いて記せ。 ein とする。 夜の 問3 温度をT 〔K], 反応容器の容積をV[L]に保ったまま、上記の平衡混合物にアルゴンを 添加し,新しい平衡状態に到達させた。 この操作により, アンモニア分圧はどのようにな るか,理由とともに40字以内で記せ。 クロース水 問4 問3の状態にある平衡混合物を,温度をT [K] に保ったまま、反応容器の容積をV[L] から減少させ,新しい平衡状態に到達させた。この操作により, 窒素分圧はどのように変 化するか, 理由とともに60字以内で記せ。 問5 ①式の可逆反応のうち正反応は発熱反応である。 問3の状態にある平衡混合物を含む反 応容器の容積を V[L]に保ったまま、温度をT [K] から上昇させ、新しい平衡状態に到達 させた。この操作により, 水素の分圧はどのように変化するか, 理由とともに60字以内 で記せ。

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化学 高校生

化学無機の問題です。結合エネルギーの大きさで元素を判別する問題なのですが、この大きさは暗記するものですか?それとも何か理論があって決まっているものなのでしょうか?もし暗記するものだったらどの分子を覚えるべきか教えていただきたいです🙇

第Ⅰ問 (50点満点) 大 問題1と問題2については,1つまたは2つの正解がある。 答案用紙の所定の枠 の中に, 正解の番号を記入せよ。 問題3, 問題4 問題5については,所定の枠の 中に, 0から9までの適当な数字を1枠に1つ記入せよ。 1 典型元素 A~Eに関するつぎの記述ア~オを読み, 下の問に答えよ。 ア.A~Eの原子は,すべて正の整数の価電子をもつ。 イ. A~Eの単体は, 0℃, 1気圧ですべて気体である。 ウ. AとCは同族元素であり、 単体の沸点はAがCより高い。 エ.DとEの単体は0℃, 1気圧で空気より密度が小さい。 オ.Dの単体の結合エネルギーは,Eの単体の結合エネルギーより大きい。 問 つぎの記述のうち, 誤っているものはどれか。 1.A~Eの単体は,すべて二原子分子である。 2.Aとカルシウムだけからなる化合物は, 水への溶解度が大きく, 潮解する。 3.Bは,質量パーセントで地殻中でも人体内でも最も多く存在する。 4.A~E の単体すべてを分子量が小さい順から並べたとき、 4番目はCの単体で -33- -

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