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物理 高校生

物理の熱力学の問題です。 黄色マーカーで引いたところの解説をお願いします

68 第2章 熱と気体 *** 50 16分・8点】 基 TXXXO お茶の冷まし方について考えよう。 問1 次の文章中の空欄 1 2 に入れる記号として正しいものを一つずつ 選べ きゅうす 急須に入った熱いお茶を, 二つの湯飲みを用いて冷ましたい。 ただし、二つの湯 飲みは初め室温にあり, 同じ熱容量をもつものとする。 次の二つの方法を比べてみ よう。 方法A: 図1のように, 全量を一つ目の湯飲みに入れたあと, 二つ目の湯飲みに 移す。 方法B: 図2のように, 全量を二つの湯飲みに均等にわけたあと, 一つの湯飲み にまとめる。 方法Aで一つ目の湯飲みが受け取った熱量Q と, 方法Bで空になった湯飲みが受 け取った熱量の関係は, QA 1 QBであり, 方法Aで冷ましたお茶の温度 2 TB となる。 ただし, T, と, 方法Bで冷ましたお茶の温度 TB の関係は, TA これらの過程では、お茶と湯飲みはすぐに同じ温度になるとし, 湯飲み以外への熱 の流出は無視できるものとする。 1 2の解答群 方法 A UU 図1 J.ALE 方法 B 60 図2 問2 次に,空気中への熱の放出によるお茶の温度変化に T* ついて考えよう。お茶は, 時刻0で温度 T であったが, To しだいに冷めていき, やがて室温 Tになった。 図3は との間の温度変化を示す。 お茶が,時刻 0から1までの 間に放出した熱の総量Qを表すグラフとして最も適当 T なものを一つ選べ。 Q₁ ① で 0 Q₁ 0 t 0 2 0 Q↑ 0 0 §1 熱と温度 図3 3 69

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理科 中学生

問2の問題教えてください!

4sさんは、物質の状態変化を調べる実験を行いました。 問1~問5に答えなさい。 (19点) ( 750 実験 1 (1) パルミチン酸の粉末5gを細い試験管に取り, 図1の ような装置を組み立てた。 (2) ビーカーを一定の火力で加熱し、パルミチン酸の温度 を1分ごとに測定して記録した。 (3) 加熱を始めてから18分後にガスバーナーの火を消し てビーカーを取り外し, そのまま放置して液体となった パルミチン酸のようすを観察した。 (4) 図2は、この実験で, 加熱を始めてから20分後までの 経過時間とパルミチン酸の温度の関係をグラフに表したも のである。 先生 実験中のパルミチン酸のようすはどうでしたか。 Sさん ゆっくり加熱していくと, 60℃を超えたあたり x少しずつ白い固体から透明な液体に変化してい き温度はほとんど上昇しなくなる時間帯がありま した。 その後, パルミチン酸がすべてとけ終わると. 再び温度が上昇しました。 ア ウ バ100 ルミチン酸の温度 [℃] パルミチン酸の温度で 80 60 40 20 バ 1001 めいしょう ✓ 問1 会話文中の下線部Xのような現象がおこる温度を何といいますか。 その名称を書きなさい。 (3点) 80 ✓ 問2 実験1について, 加熱を始めてから20分後以降のパルミチン酸の温度変化はどのようになります か。その温度変化を示したグラフとして最も適切なものを. 次のア~エの中から一つ選び、その記 号を書きなさい。 (4点) 60 40 20 25 30 35 40 経過時間 〔分〕 25 30 35 40 経過時間 〔分〕 イ パルミチン酸の温度で パ 100 H パルミチン酸の温度で 80 60 40 20 パ100 80 60 パルミチン酸の温度で 40 温度計 '20 25 30 35 40 経過時間 〔分] 20 100 ル 80 -7- の40 60 20 25 30 35 40 経過時間 〔分〕 20 図 1 ンゴム栓 細い試験管 太い試験管 ビーカー パルミチン酸 割りばし 水 ふっとう |沸騰石 -ガスバーナー 5 10 15 20 経過時間 〔分〕 図2

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化学 高校生

熱化学方程式方程式の問題です。(2)の水分子1molを全て原子の状態にするのに必要なエネルギーを求める問題が分かりません。 なぜ液体の場合から考えて44を足してはいけないのでしょうか

✓ ✓ CH4 エタンC2H6 の分子内のC-H結合の結合エネルギーがすべて等しいとすると,エ タン分子内のC−C結合の結合エネルギーは何kJ/molか。 ただし, エタンの分子中 の結合エネルギーの総和を2832kJ/molとする。 12 223 [結合エネルギーとエネルギー図] 右図は, 25 高 2H(気)+0(気) °C 1.0×105Paにおける水の生成や状態変化の反応 熱を示している。 (1) 図をもとに, 1molの水素が完全燃焼して液体の 水が生じる変化で発生する熱量を求めよ。 酸素分子1mol, 水分子1 mol をすべて原子の状 態にするのに必要なエネルギーは,それぞれ何kJ か。 低 (3) 水分子中のO-H結合の結合エネルギーは,何 kJ/mol か。 224 1/12 (気)+2H2(気) = NHs (気) + Q[kJ] TI 解答 (1) 286kJ (1) H2 (気)と ORLARDANES 1623 (2) 酸素分子・・・ 498kJ 水分子・・・ 927kJ 1 O2 (気)からH2O (気) が生成するときに AJALO Ak 242kJ, H2O (気) からH2O (液) が生成するときに44kJ の熱量が発生するから, ヘスの法則より, 242kJ +44kJ=286kJ エネルギー 224 [反応熱と結合エネルギー] 水素分子のH−H結合の結合エネルギーは432kJ/mol, 窒素分子のN=N結合の結合エネルギーは942kJ/mol, アンモニア分子のN-H結合の 結合エネルギーは388kJ/mol である。これらの結合エネルギーをもとに、次の熱化学 方程式の反応熱Q [kJ] を求めよ。 (2) 502 (気)が0(気) になるときに249kJの熱量が吸 収されるから, O2(気)が20(気) になるときに吸収さ れる熱量は, 249kJ ×2=498kJ また, H2O (気)が2H (気) 0(気) になるときに吸 UN 00 + E 収される熱量は, ←? 242kJ + 249kJ+436kJ=927kJ (3) 水分子の構造式はH−O−Hで,分子中に O-H結合 が2個含まれるから, 927kJx12123464kJ ≒ H2 (気) +0 (気) H2(12/02 ( H2O (気) H2O (液) +(3) 464 kJ/mol 1436kJ ヘスの法則 1249kJ 242kJ 44kJ 物質 P a(kJ) 物質 Q[kJ] A x (kJ) z (kJ) 物質y[kJ] 物質 X Y 化学・第2編 6 [kJ] 物質 B Q=a+b=x+y+z SAOPEN

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化学 高校生

(2)の水分子1molを全て原子の状態にするのに必要なエネルギーを求める問題が分かりません。 なぜ液体の場合から考えて44を足してはいけないのでしょうか

✓ ✓ CH4 エタンC2H6 の分子内のC-H結合の結合エネルギーがすべて等しいとすると,エ タン分子内のC−C結合の結合エネルギーは何kJ/molか。 ただし, エタンの分子中 の結合エネルギーの総和を2832kJ/molとする。 12 223 [結合エネルギーとエネルギー図] 右図は, 25 高 2H(気)+0(気) °C 1.0×105Paにおける水の生成や状態変化の反応 熱を示している。 (1) 図をもとに, 1molの水素が完全燃焼して液体の 水が生じる変化で発生する熱量を求めよ。 酸素分子1mol, 水分子1 mol をすべて原子の状 態にするのに必要なエネルギーは,それぞれ何kJ か。 低 (3) 水分子中のO-H結合の結合エネルギーは,何 kJ/mol か。 224 3 1N2(気)+2H2(気) = NHs (気) + Q[kJ] TI 解答 (1) 286kJ (1) H2 (気)と OFERONER 1623 (2) 酸素分子・・・ 498kJ 水分子・・・ 927kJ 1 O2 (気)からH2O (気) が生成するときに AJALO Ak 242kJ, H2O (気) からH2O (液) が生成するときに44kJ の熱量が発生するから, ヘスの法則より, 242kJ +44kJ=286kJ エネルギー 224 [反応熱と結合エネルギー] 水素分子のH−H結合の結合エネルギーは432kJ/mol, 窒素分子のN=N結合の結合エネルギーは942kJ/mol, アンモニア分子のN-H結合の 結合エネルギーは388kJ/mol である。これらの結合エネルギーをもとに、次の熱化学 方程式の反応熱Q [kJ] を求めよ。 (2) 502 (気)が0(気) になるときに249kJの熱量が吸 収されるから, O2(気)が20(気) になるときに吸収さ れる熱量は, 249kJ ×2=498kJ また, H2O (気)が2H (気) 0(気) になるときに吸 UN 00 + E 収される熱量は, ←? 242kJ + 249kJ+436kJ=927kJ (3) 水分子の構造式はH−O−Hで,分子中に O-H結合 が2個含まれるから, 927kJx12123464kJ ≒ H2 (気) +0 (気) H2(12/02 ( H2O (気) H2O (液) +(3) 464 kJ/mol 1436kJ ヘスの法則 1249kJ 242kJ 44kJ 物質 P a(kJ) 物質 Q[kJ] A x (kJ) z (kJ) 物質y[kJ] 物質 X Y 化学・第2編 6 [kJ] 物質 B Q=a+b=x+y+z SAOPEN

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