学年

質問の種類

化学 高校生

化学がとっても苦手な高3理系です。 この問題が分かりません。 状態方程式とかボイルシャルル使うんだろうなーとは思いますがどう使えばいいのか分かりません。 解答よろしくお願いします。 化学 高校生 共テ 共通テスト

問3 水蒸気を含む空気を温度一定のまま圧縮すると. 全圧の増加に比例して水蒸 気の分圧は上昇する。 水蒸気の分圧が水の飽和蒸気圧に達すると, 水蒸気の一 部が液体の水に凝縮し, それ以上圧縮しても水蒸気の分圧は水の飽和蒸気圧と 等しいままである。 分圧 3.0 × 103 Pa の水蒸気を含む全圧 1.0 × 10Pa, 温度300 K. 体積 24.9L の空気を、気体を圧縮する装置を用いて、 温度一定のまま全圧 3.0 × 105Pa. 体積 8.3Lにまで圧縮した。 この過程で水蒸気の分圧が300K における水の飽 和蒸気圧である 3.6 × 103 Pa に達すると, 水蒸気の一部が液体の水に凝縮し始 めた。 図1は圧縮前と圧縮後の様子を模式的に示したものである。 圧縮後に生 じた液体の水の物質量は何molか。 最も適当な数値を、後の①~⑥のうちか ら一つ選べ。 ただし、 気体定数はR = 8.3 × 103 Pa・L/(K・mol) とし, 全圧の 変化による水の飽和蒸気圧の変化は無視できるものとする。 3 mol 圧縮 全圧1.0×105 Pa 300K 体積 24.9L 300k 液体の水 全圧3.0×105 Pa 体積 8.3 L 圧縮前 圧縮後 ① 0.012 ④0.12 図1 水蒸気を含む空気の圧縮の模式図 ② 0.018 0.030 ⑤ 0.18 0.30

解決済み 回答数: 2
物理 高校生

2枚目の写真に書いてある問題についてなのですが、解答は相対速度を使って何をしているのかよくわからないです。教えてください。

56 力学 18 18 保存則 57 滑らかで水平な床に,質量 Mの箱が置かれ、中央の位置 で質量mの小球Pが長さの 糸でつり下げられている。 重 力加速度をg とする。 P m M A I図の静止状態で, Pだけに水平右向きに初速vo を与える。 (IPが最高点に達したときの箱の速さを求めよ。ただし,Pは箱 には衝突しないものとする。 (2)そのとき糸が鉛直方向となす角を0 として, cos O を求めよ。 II. 糸が鉛直方向と角をなす位置AまでPを移し, 全体が静止した 状態でPを静かに放す。 SPが最下点に達したときのPと箱の速さをそれぞれ求めよ。 (2)摩擦がないので、力学的エネルギー保存則が成り立つ。P は I-lcos bo だけ高い位置にきたから 1/12mus²=1/23mv+1/2M+mg(1-lcos 0。) (1)のv1 を代入して cos を求めると Mv2 難しいこと考えないでこれで+Migl (3)運動量保存則より,水平方向の全運動量 0なので、Pが左へ動けば箱は右へ動く。 最下点での速さをv, Vとすると ......① mv = MV 力学的エネルギー保存則より mg(1-1cos9)=1/23 2 P そのとき、箱ははじめの位置からどれだけ動いているか。 (東工大+京都大 ) ①②より v= V 5mv2 + 1/12 MV2 /2Mgl (1-cos 0) m+M V = m√ (4) 水平方向には全体の重心Gは動かない。 箱の 重心をMとする。 2つの質点の重心は,質点間 質量の逆比で内分する点である。 初めのMと Pの水平方向の距離 sin0 に着目すれば, 箱 2gl(1-cos 0) M(m + M) I sin A 糸 MW iM Level (1)~(3)(4)★★ Point & Hint (1)~(3) 最高点の扱い方や保存則の適用など, 前問17と同様。 (4) 運動量が保存されるとき、重心の速度は一定となる (エッセンス (上) p66 ここでは、はじめ静止しているので、重心の位置は水平方向には動 かないことになる。 運動量保存則から両者の移動距離の比が一定になること に注目してもよい。 LECTURE (1)Pが最高点に達したとき,Pと箱の速度 U は等しくなっている。 水平方向には外力 がなく、運動量保存則が成り立つので mv=mvi+Mv1 ..ひ= m m+MU 止まった V₁ V₁ P A が動いた距離 Dは m D= lsin 0 MP m+M 別解 初めのMの位置を原点として水平右向き にx軸をとり、重心の公式を用いて解いてもよ い。 重心の座標はDだから 糸 M OP D= mlsin0+M× 0 m+M 別解 ①より V=Mつまり,両者の速さの 比は常に一定。そこで,動いた距離の比も同 じく, //= M となるはず。 D m 一方, 図より line = D+d これら2式よりDを求めることもできる。

解決済み 回答数: 1