(3)の解答で図1の内部空気の圧力はP0+ρgd、図2はP0+ρg(h+d/2)とありますが、これはどこから出てきた式ですか？特に図1に関しては外力を加えてるにも関わらずそれが式に関与してこないのは変だと思いました。この式の出し方を教えてください。

69* 断面積 S,質量Mの一端を閉じた円筒が,開Po 口部を下にし,上端は水面に一致して鉛直に静止 している。 円筒には鉛直下向きに外力が加えられ ている。円筒の内部には気体が入っており,円筒 の上端から内部の水面までの距離をdとする。 円筒の厚さ,内部の気体の質量,水の蒸発は無視 する。大気圧をPo, 水の密度をP, 重力加速度 をg とする。 ( (1) 外力の大きさを求めよ。 Po S 図1 M P h 次に,円筒を深さんの位置まで沈めると,外 力を加えなくても円筒は静止した(図2)。 このと きの内部の気体の高さは1/2dであった。 冷 1-2 P 2d (2)円筒の質量 M を Po, p, S, d, gの中から 必要なものを用いて表せ。 M X (3) 図2 (3) 円筒内の気体の変化は等温変化とみなせるものとする。 んをPo, p, S, d, gの中から必要なものを用いて表せ。 (4)円筒内の気体の変化が断熱変化とみなせる場合を考える。円筒が静 止できる深さんは (3) で求めた値より大きいか, 小さいか。 1(筑波大)

この問題の（2）の解き方を教えていただきたいです🙏

問1 次の文章を読み, 設問 (1)~(3)に答えよ. 数値は有効数字2桁で答えよ。 Abel Not l 應義塾大) に,上部が開いた管内部の断面積が4.0cm²のU字管の底部に水だけを通す半透膜を設置した。 大気圧下 塩化ナトリウム (NaCl) を純水に溶解し, 1.00Lの濃度x [mol/L] の希薄溶液を調整した。 図に示すよう で、調整した NaCl 水溶液から100mLを左側の管に, 100ml の純水を右側の管に入れた。 温度 300Kにお いて, U字管に NaCl水溶液および純水を入れた直後は, 水面の高さは同じであった.その後, 右の純水側 から左の水溶液側に水が流入し、水面の高さが変化し始めた。変化が止まった際の水面の高さの差は cmである.ここで, 水溶液の密度は純水のそれ 5.0cmであった. そのとき, 移動した水の体積は と等しいとし, 高さ 1.0cm の水柱の圧力は 100 Pa とする。 断面積 4.0cm2 断面積 4.0cm² 同じ水面 の高さ 水溶液 半透膜 純水 水溶液 半透膜 純水 5.0cm 図 半透膜を設置したU字管における純水と水溶液間の水の移行現象 (1) に当てはまる適切な数値を答えよ、 X(2)調整した NaCl水溶液の濃度x [mol/L] を答えよ. 気体定数は8.31 × 103 Pa・L/(K・mol) とする.

（2）教えてください🙏

問1 次の文章を読み, 設問 (1)~(3)に答えよ. 数値は有効数字2桁で答えよ。 Abel Not l 應義塾大) に,上部が開いた管内部の断面積が4.0cm²のU字管の底部に水だけを通す半透膜を設置した。 大気圧下 塩化ナトリウム (NaCl) を純水に溶解し, 1.00Lの濃度x [mol/L] の希薄溶液を調整した。 図に示すよう で、調整した NaCl 水溶液から100mLを左側の管に, 100ml の純水を右側の管に入れた。 温度 300Kにお いて, U字管に NaCl水溶液および純水を入れた直後は, 水面の高さは同じであった.その後, 右の純水側 から左の水溶液側に水が流入し、水面の高さが変化し始めた。変化が止まった際の水面の高さの差は cmである.ここで, 水溶液の密度は純水のそれ 5.0cmであった. そのとき, 移動した水の体積は と等しいとし, 高さ 1.0cm の水柱の圧力は 100 Pa とする。 断面積 4.0cm2 断面積 4.0cm² 同じ水面 の高さ 水溶液 半透膜 純水 水溶液 半透膜 純水 5.0cm 図 半透膜を設置したU字管における純水と水溶液間の水の移行現象 (1) に当てはまる適切な数値を答えよ、 X(2)調整した NaCl水溶液の濃度x [mol/L] を答えよ. 気体定数は8.31 × 103 Pa・L/(K・mol) とする.

この問題の（2）の解き方教えてください🙏 答えは1.10×10‎^-4です

問1 次の文章を読み, 設問 (1)~(3)に答えよ. 数値は有効数字2桁で答えよ。 Abel Not l 應義塾大) に,上部が開いた管内部の断面積が4.0cm²のU字管の底部に水だけを通す半透膜を設置した。 大気圧下 塩化ナトリウム (NaCl) を純水に溶解し, 1.00Lの濃度x [mol/L] の希薄溶液を調整した。 図に示すよう で、調整した NaCl 水溶液から100mLを左側の管に, 100ml の純水を右側の管に入れた。 温度 300Kにお いて, U字管に NaCl水溶液および純水を入れた直後は, 水面の高さは同じであった.その後, 右の純水側 から左の水溶液側に水が流入し、水面の高さが変化し始めた。変化が止まった際の水面の高さの差は cmである.ここで, 水溶液の密度は純水のそれ 5.0cmであった. そのとき, 移動した水の体積は と等しいとし, 高さ 1.0cm の水柱の圧力は 100 Pa とする。 断面積 4.0cm2 断面積 4.0cm² 同じ水面 の高さ 水溶液 半透膜 純水 水溶液 半透膜 純水 5.0cm 図 半透膜を設置したU字管における純水と水溶液間の水の移行現象 (1) に当てはまる適切な数値を答えよ、 X(2)調整した NaCl水溶液の濃度x [mol/L] を答えよ. 気体定数は8.31 × 103 Pa・L/(K・mol) とする.

この問題の（2）の解き方教えてください🙏 答えは1.10×10‎^-4です

問1 次の文章を読み, 設問 (1)~(3)に答えよ. 数値は有効数字2桁で答えよ。 Abel Not l 應義塾大) に,上部が開いた管内部の断面積が4.0cm²のU字管の底部に水だけを通す半透膜を設置した。 大気圧下 塩化ナトリウム (NaCl) を純水に溶解し, 1.00Lの濃度x [mol/L] の希薄溶液を調整した。 図に示すよう で、調整した NaCl 水溶液から100mLを左側の管に, 100ml の純水を右側の管に入れた。 温度 300Kにお いて, U字管に NaCl水溶液および純水を入れた直後は, 水面の高さは同じであった.その後, 右の純水側 から左の水溶液側に水が流入し、水面の高さが変化し始めた。変化が止まった際の水面の高さの差は cmである.ここで, 水溶液の密度は純水のそれ 5.0cmであった. そのとき, 移動した水の体積は と等しいとし, 高さ 1.0cm の水柱の圧力は 100 Pa とする。 断面積 4.0cm2 断面積 4.0cm² 同じ水面 の高さ 水溶液 半透膜 純水 水溶液 半透膜 純水 5.0cm 図 半透膜を設置したU字管における純水と水溶液間の水の移行現象 (1) に当てはまる適切な数値を答えよ、 X(2)調整した NaCl水溶液の濃度x [mol/L] を答えよ. 気体定数は8.31 × 103 Pa・L/(K・mol) とする.

（1）〜（6）まで分かったのですが（7）が分かりません 教えて頂きたいです

次の文の に入れるべき式を記せ。 図のように、なめらかに動くピストンをもつ断面積 Sの2つの円筒形の容器Aと容器Bが, 大気中で鉛 直に固定されている。2つのピストンは,質量の無視 できる細い棒で連結されている。各ピストンの質量は Mであり, AとBの中にはそれぞれ1モルの単原子 分子の理想気体が入っている。 容器とピストンは断熱 材でできている。 また, Aには加熱用のヒーターが取 り付けられている。 気体定数を属, 重力加速度の大き さをgとする はじめに, AとB内の気体の温度はともに T。 であ A内の気体の体積が V の状態でピストンが静止 している。このとき, AとB内の気体の圧力がそれ ぞれ PA と PBであった。 PA と PBの差 4P (=PA-PB) を M, S, g で表すと (1) となりま た,B内の気体の体積VB を PA, AP, Vo で表すと (2) となる。 ピストン 棒 ヒーター 円筒容器 B 円筒容器 A 次に,ヒーターによりA内の気体を加熱したところ,ピストンがゆっくりとんだけ上昇し, A内の気体の温度は T」に, B内の気体の温度は T2 になった。 この過程でA内の気体がした 仕事を WA, B内の気体になされた仕事を W とする。 A内の気体の内部エネルギーの変化を R, To, T で表すと (3) WB を R, T2, To で表すと (4), WA を WB,M,g, hで表 すと (6) (5),また,A内の気体に与えられた熱量をh, R, To, Ti, Ta, M, g で表すと となる。 なる。 以上では T2 を既知量としてきたが, T2 を T1, Vo, 4P, VB, S, h, R で表すと (7) と

物理重要問題集2024 大問71番の（3）なのですが、シャルルの法則は、初期状態と状態2で一定ではないのですか。

必解 71. 〈気体の状態変化と熱効率〉 熱機関を利用して上昇, 下降するエレベータの 熱効率を求めよう。 図1のように大気中で鉛直に 立てられている底面積S〔m²〕 の円柱形のシリン ダーに質量 Mo〔kg〕のなめらかに動くピストンが ついており,中に単原子分子理想気体が封じこめ られている。 図1のようにピストンの可動範囲は ho〔m〕からん 〔m〕 までである。 重力加速度の大き さを g〔m/s2] とする。 物体 M [kg] ピストン Mo〔kg]- h [m] ho[m] 初期状態 単原子分子 理想気体 状態 2 図1 初期状態は,気体の温度が外部の温度と同じ To [K], 気体の圧力』が大気圧と同じPo〔Pa〕, ピストンの高さがん。 〔m〕である。まず、ピ ストンの上に質量 M[kg] の物体を乗せ、シリンダー内の気体に熱を与える。 しばらく静止 し続けた後, ピストンが動きだした。 この動きだしたときの状態を状態1とよぶ。 さらに熱し続けるとゆっくりとピストンは上昇し,高さがん 〔m〕 に達した。 このときの状 態を状態2とよぶ。状態2になった瞬間に物体をピストンから降ろすとともに熱を与えるの をやめた。ピストンはしばらく静止し続けたが,やがてゆっくりと下降し,高さがん [m] となったところで静止した。 さらに時間がたつとシリンダー内の気体の温度がT [K] にな ったところで初期状態にもどり、この熱機関はサイクルをなす。 (1)状態1のシリンダー内の気体の温度を求めよ。 [Pa] (2) 初期状態から状態までに気体に与えられた熱量を求めよ。 (3)状態2のシリンダー内の気体の温度を求めよ。 (4) 状態1から状態2までに気体に与えられた熱量を求めよ。 (5) 気体の体積をVとするとき,このサイクルのV図を図2にかけ。 (6) このサイクルで熱機関が外にした仕事を求めよ。 (7) このサイクルの熱効率を求めよ。 0 V[m³] 図2 (8)M=2Mo, Mo= PoS =2h の場合の熱効率の値を求めよ。 [12 弘前大〕

一応といてみたのですが気団とか全然覚えてなくて答えがほぼ間違ってると思います；；回答がついてないテキストなので回答教えて欲しいです、

14 前線 日本の四季 図 1 図1は, ある冬の日の午前9時の天気図である。 994 □(1) 次の文の①~④の なさい。 }に当てはまるものを,それぞれア, イから選び 998 1040 1000 29 冬になると太平洋よりもユーラシア大陸が冷たくなる。 冬の大陸上の空 気は海上の空気よりも冷やされて収縮し密度は ① {ア 大きく イ小 さく}なる。 すると,② {ア 上昇 イ 下降気流が発生して③ {ア高 気圧 イ低気圧} となり, 日本上空では,大陸側から④ {ア 北東 イ 北西の季節風がふく。 □(2) 図1の日, 中部地方の日本海側の山間部では大雪となっていた。 この理由として最も適当なものを, ア~エから選びなさい。 ア日本海上で空気が上昇せずに冷やされ, 空気中の水蒸気が水滴に変わったため。 [41020] イ季節風が日本海の上であたためられた後, 日本列島にぶつかり、上昇気流が発生したため。 ウ 日本列島の南のあたたかく湿った気団と, 北の冷たく湿った気団の間に前線ができたため エ 日本列島の上空で暖気が寒気の上をゆるやかにはい上がったため。 □(3) 図2のA~Cは, 春, 梅雨 夏のいずれかの天気図である。 図2 A 1022 1020 iP -1012/ A 1002 1002 ばいう B 996 C 41004 1000 低 1008 1014 ① 春, 夏の天気図として最も適当なものを, A~Cからそれぞれ選びなさい。 2 Aの図のX-Yにおける, 大気の垂直な断面を, ア~エから選びなさい。 ア イ ウ 暖気 ↓ 暖気 寒気 寒気 寒気 寒気 暖気 暖気 X -Y X Y X Y X 海面 海面 海面 海面 (3) Aの図のP地点の天気を, ア~エから選びなさい。 ア おだやかな雨が降っていて, 前線通過後, 気温が下がる。 イおだやかな雨が降っていて, 前線通過後, 気温が上がる。 ウにわか雨が降っていて, 前線通過後, 気温が下がる。 エにわか雨が降っていて, 前線通過後, 気温が上がる。 前線 (1) ① ② ③ ④ イ イ (2) ウ (3) ①春 A 夏 ② ③ B 【まとめノート】 〈上から見た図〉 寒気 進行方向 北 寒冷前線 記号 できる ④ 温暖前線

重要問題集　物理　71 問題を解く上では必要がないのかもしれませんが、どうしても初期状態でのピストンにかかる力のつり合いが気になります。 自分で立てた式では、 P0S=M0g+P0S となってしまい、M0が0になってしまいます。 そもそも大気圧がかかる面積... 続きを読む

(火) 54 ⑨ 気体分子の運動と状態変化 必解 71. 〈気体の状態変化と熱効率〉 熱機関を利用して上昇, 下降するエレベータの 物体 M [kg] 熱効率を求めよう。 図1のように大気中で鉛直にピストン Mo[kg]- 立てられている底面積 S〔m²〕 の円柱形のシリン ダーに質量 Mo [kg] のなめらかに動くピストンが ついており,中に単原子分子理想気体が封じこめ られている。 図1のようにピストンの可動範囲は ho 〔m〕 からん 〔m〕 までである。 重力加速度の大き さを g[m/s] とする。 初期状態は,気体の温度が外部の温度と同じ h[m] ho〔m〕 初期状態単原子分子 状態 2 理想気体 図 1 To [K], 気体の圧力が大気圧と同じPo [Pa〕, ピストンの高さがん 〔m〕 である。 まずビ ストンの上に質量 M [kg] の物体を乗せ、シリンダー内の気体に熱を与える。 しばらく静止 し続けた後, ピストンが動きだした。 この動きだしたときの状態を状態1とよぶ。 さらに熱し続けるとゆっくりとピストンは上昇し, 高さがん 〔m〕 に達した。 このときの状 態を状態2とよぶ。 状態2になった瞬間に物体をピストンから降ろすとともに熱を与えるの をやめた。ピストンはしばらく静止し続けたが,やがてゆっくりと下降し, 高さがん [m] となったところで静止した。 さらに時間がたつとシリンダー内の気体の温度がT [K] にな ったところで初期状態にもどり,この熱機関はサイクルをなす。 (1)状態1のシリンダー内の気体の温度を求めよ。 (2) 初期状態から状態までに気体に与えられた熱量を求めよ。 [Pa] (3)状態2のシリンダー内の気体の温度を求めよ。 (4)状態1から状態2までに気体に与えられた熱量を求めよ。 (5) 気体の体積をVとするとき,このサイクルのか-V図を図2にかけ。 (6)このサイクルで熱機関が外にした仕事を求めよ。 (7) このサイクルの熱効率を求めよ。 図2 V[m³] (8)M=2Mo, Mo- PoS g h=2h の場合の熱効率の値を求めよ。 [12 弘前大〕 B 応用問題 ◇72. 〈半透膜で仕切られた2種類の気体〉 思考) 図1のようにピストンのついた 2 領域 1

至急です！この問題が分かりません。調べても解き方と答えが見つからないので単位計算の方の計算式も含めて教えていただけないでしょうか？

化学基礎 2020③ 第3問 アボガドロの法則に関する次の文章を読み, 問い (問1~4) に答えよ。 (配点 12) 1811年, イタリアのアボガドロは次のような仮説を発表した。 1 気体は,いくつかの原子が結合した分子からなる。 2 同温同圧のもとで同体積の気体には、 気体の種類によらず同数の分子が含ま れている。 化学基礎 3 水槽とメスシリンダー内の水面を一致させ, 捕集したそれぞれの気体の体積を 測定した。この値を [mL] とする。 4 ガスボンベからビニル管を外して, それぞれのガスボンベの質量を測定した。 この値を wz [g] とする。 以上の実験で得られた結果を、 表1に示す。 上記の2はアボガドロの法則とよばれ, 混合気体についても成り立つ。 このアボガドロの法則にもとづいて, 燃料用ガスの分子量を求め, 燃料用ガスに 用いられている物質を調べる次の実験を行った。 【実験】 表1 実験で得られた結果 w1 〔g〕 wz [g] 窒素ガス 燃料用ガス 165.571 165.405 (w1-w₂) [g] 0.166 v (mL] 150 251.225 250.881 0.344 150 なお、実験室内の気温は25℃, 大気圧は 1.013 × 105 Paで一定に保たれていた。 また,3の操作により, メスシリンダー内の気体の圧力は大気圧と等しくなってい る。 1 窒素ガスボンベと燃料用ガスボンベを用意し、それぞれの質量を測定した。 こ の値を w 〔g] とする。 2 内部を水で満たしたメスシリンダーを水槽に倒立させ, ガスボンベにビニル管 を接続し, 先端をメスシリンダー内に誘導して、 図1のようにそれぞれの気体を 捕集した。 問1 この燃料用ガスには一種類のある炭化水素が用いられている。 この炭化水素 の分子式として最も適当なものを,次の①~⑤のうちから一つ選べ。 13 1 CH4 ② C2H2 (3 C2H6 ④ C3 Ha (5) C4H10 ビニル管 メスシリンダー 問2 この燃料用ガス 1.0molを完全燃焼するのに必要な酸素の物質量は何molか。 最も適当な数値を,次の①~⑧のうちから一つ選べ。 14 mol ガスボンベ 図 1 -28- ・水 2.0 ②②2 2.5 4.5 (6) 5.0 25 3.0 6.5 -29-> © € 3.5 8.0