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理科 中学生

大問12の考え方を教えて欲しいです(1)はわかったのですが(2)と(3)は何も分かりません。

100 50000 -500 100150000 1500 を 作 500 500 5015000 (2) 図2のように、1辺が6cmの正方形のプラスチック板をスポンジの上に置き、 図2 水を入れてふたをしたペットボトルを立てた。 なお、 プラスチック板と水を入れ たペットボトルの質量の合計は360gである。 ① プラスチック板からスポンジの表面が受ける圧力は何 Paか。 (2) ーボードが雪の面を押す圧力は何Paか。 ただし、 スノーボードの雪に触れる面積は5000cm² とし、宮原さんの体以外の物体の質量は考えないものとする。 (2) 12 圧力について、 次の問いに答えなさい。 ただし、100gの物体にはたらく重力の大きさをINとする。(思12) (1) 50kgの宮原さんが、 図1のように、 水平な雪の面でスノーボードを履いて立っているとき、スノ図1 水の入った ペットボトル プラスチック板 スポンジ ② プラスチック板を 1辺の長さが半分の正方形にしたとき、プラスチック板 からスポンジの表面が受ける圧力は何倍になるか。 (2) (3) 下の図1は、2500g の直方体のレンガを水平な台の上に置いたときに、地球がレンガを引く力 (重力)を矢 印Xで表したものである。 次に、下の図2のように図1のレンガの3つの面をそれぞれ面A、面B、 面Cとし、 図 3のように、水平な台の上に面Aを上にして置いたものをS、Bを上にして置いたものをとした。ただし、1 hPa=100Paである。 図 1 レンガ 図2 図3 レンガ B -10cm 20cm 16cm X+ B 水平な台 水平な台 ① 図1のカメの大きさは何Nか。 (思2) ② 図3のS、Tで水平な台にはたらくレンガによる圧力の大きさをそれぞれP、P2とするとこれらの大小関係 はどうなるか、次のア~ウの中から選び、 記号で答えなさい。 (2) ア Pi>P2 イ Pi<P2 ウ Pi=P ③ 水平な台の上に図3のSのようにレンガを置き、その上に面Aを上にしてレンガを積み重ねていったとき、 台にはたらくレンガによる圧力の大きさが大気圧と等しくなるのは、 台の上にレンガを何個積み重ねたときか。 ただし、このときの大気圧を1000hPa とする。 (思2) 12305

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物理 高校生

この問題の問4、問5が分かりません。 答えと解説、両方ともお願いしたいです。

2 軽くてなめらかに動くことのできるピストンの付いたシリンダーを考える。 以下の問いに答え よ。 なお、解答用紙には答えに至る説明あるいは計算過程も記述せよ。 ( 60点 ) 問1.はじめはピストンが固定され、図のようにシリンダー内が薄い仕切り板により体積 1/3V[m²) および 1/2 V[m])に区切られているものとする。 体積 1/32V[m]の部分には温度 [K] 圧力 3P [Pa〕の単原子分子理想気体が入れられており,もう一方の部分は真空状態になっている。 この状態から内部の気体がピストンの外に出ないように仕切り板を静かに取り外し、 十分時 間が経った後の状態を状態 A とする。 状態 A の気体の圧力を求め, V, TP のうち必要な ものを用いて表せ。なお、この過程においてシリンダー内の気体は断熱状態に置かれている ものとする。 3P'v=Q+ 3 13 3 3P. T 真空 E PV 状態 Aの気体に対して,ピストンを固定したまま熱量 Q, [J] を加えたところ、 気体の圧力が上 昇した。 この状態を状態Bとする。 次に, 状態Bからピストンの固定を外し、 気体の温度を一定 に保ったまま, 気体の体積が2V[m²〕になるまでゆっくりと膨張させた。 気体が膨張した後の状 態を状態C とする。 ここで状態Cの圧力は状態 Aの圧力よりも大きかった。 その後,状態Cか ら気体の体積を保ったまま、 気体の圧力を状態 Aと同じにした。 この状態を状態Dとする。 最 後に,状態Dから気体の圧力を保ったまま、 気体の体積を状態 Aの体積まで圧縮した。 問2. 状態 B の気体の圧力を求め, V, P, Q」 を用いて表せ。 問3. 状態Cの気体の圧力を求め, V, P, Q を用いて表せ。 問4. A→B→C→D→Aの一連の過程を熱機関のサイクルとみなしたとき,このサイクルに おいて気体が外部に対して正負にかかわらずゼロではない仕事をした過程はどこか。 対応す る過程を下記の(a)~(d)から全て選択し, 解答欄の所定の場所に記入せよ。 また, 過程B→C において気体に加えられた熱量を Q2[J]としたとき, サイクル全体で気体が外部にした仕事 の総和を求め,V, P. Q2 を用いて表せ。 (a) A-B (b) B-C +Q 2V (c) C-D (d) D-A 7. 問5. 問4のサイクルにおける熱効率を求め, V, P. Q, Q2 を用いて表せ。 ご PV @a,+PV. 3 2 Q,+P EV

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