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物理 高校生

この(2)の(サ)について 理想気体の状態方程式が①のように表せる理由がわかりません。体積Δz×L^2の空間の圧力をP(z)に近似してるんですか?

9]気 ーー 困65. (内の和子の軍了と所 の の 気体を容器に封人したとき。 気体分子」 No 人) している 図1のように, 1 辺の長Sが7(m) oy 返じ和央を 個の質量がZi【Ke] の単原子分了理析条がym ー に分チ から雪に垂直な右面が受ける圧力をみえっ. SE の気体 [KJ で一定であり, 分子どう しの衝突は無相ナァ TNG moli 気体定数を /(mol:k)) 重力加速度の大 2 4 - に委任 (1) 初めに重力が作用 しで いない場合につい る。 MIの の 計ると グチが 餅じだときに生田Aがの務かりりる 力積は眉了ml(N:s〕 である。 分 伴画へと衛突してから次に避面A と短するまる 時はイコ(s] であるため、 分子は時間 2ル(s) の存に、 早生と 生生 した22 <時間 4 の間に避画Aが受ける力積は思〒エ当[N:J とな 1個の分子によ 人間人7生けるカアはoN) とZ垢における吉成分の2 乗みのを用いて 表せる。 WW 個の分子によって療面Aが受けるカカ 色【NJ についでは| すべでの分子は不規則 に運動を しでおり, 速度成分の 2 乗平均は どの成分についても等しいので,W個の分隆の 速度の 2 乗玉均 o' ms を用いで隔力当と表せる。以上から。 圧力は戸手Nmり となる。また, 圧力の式⑪と状態方程式から』は za。 のを用いて孔ク沖となり」 気体の内部エネルギー / 【JJ は WWA。 尺 77を用いて隔人の] となることがわかる。 (2) る軸の負の向きに一様な重力が作用しでいる場合容器 ら 内の気体の密度と圧力に勾配が生じる。図 2 のように, 傘 r 性6あ。 器の底からはかった高さを < [m〕 とし, 高き々における気 <オフ2 只 体の圧力を P(<) 【N/m9), 密度を の(<) (kg/m とする。 < | から 2z 【m〕 だけ高い所を (々寺ガz) [m〕 とし二高さ々にお 0 還 3 ける厚さ 4z, 断面積/?の気柱についで考えると, 高る (<+2z) における気体の圧力 (<上<) 【N/m9 は, 所村内における気体の密度の本が 無視できるほどが小さいとき,ア(る),gの(<), 2 などを用いで隔ヨと近似できる。 気体は単 <あるため, (<) は P(<) と77などを用いで また容器内の気体は単原子分手理想気体であ 2 3 三/ら 量が4.0X10』 [上守| と表せる。以上から, 気体1mol当たりの質重 " であると 記 (<圭2タ) がア(<) と比べで 0.010% だけ小さ SG =8.3J/(mol.k)。 9王9.8m/s とすると。 有効数季2机でに2 9、g0 (kg/m), きる9 また。 全品の庶における気体の圧密度をそれぞれ20) (Nm 。p(Z) 【N/m9。g(⑦) 【kg/m) とすると Octon2ceEをSi 綿 (0) との⑦) との差はが Z(0) と p(7) との差は 2が, の を用いで直人削 者 Eo を用いで[セ制 な22 I 00気体の混合〉 5 いる。 9 図1のょう 了 2 つの傘器, 0 6 2つの. レラ は 愉 で(の 0 の容器 ITの容積 れ以降の温度は絶対温度 1 温度7 の理想気体を地和した の である)。このとき和容器1。 TLの中の気体の物質量をカ

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物理 高校生

物理の質問です ❻がよくわからないです。 具体的な質問はどのような式から 何倍かを考えるかです。 (答えは2枚目の画像です)

もに鉛直方向のみに運動するとし、 PEの (の2リドの キキエニ のとずる。 (ア) このばねのばね定数はいく らがか。 (イ) 小球が板から離れるとき、ばねの長さはいくらか> (ウ) 小球が板から離れる瞬間の速さはいく らがかが。 (エ) 板から離れた後の小球の最高点は自然長からいく ら離れたところか。 | (は) 時が板から了れた後の人の大は床からいくら導れたとこ きろ2 として圧力の計算を試み 12. 球形の容器内に理想気体がある。 気体の圧力は分子の運動に基づく 分子どうしは衝 る。その際、次の仮定をする。気体分子は容器の壁と完全弾性衝突を行い、 突しない。また、分子は皆同じ質量、同じ速さくをもつ。 (1) 図に示すよ うに、1 個の分子が入射角 6 で壁に衝突するとき、その分 けの大きさ変化するか。 1 (2) 上記の入射角 0 の分子は、単位時間あたり何回璧に衝突するが。 球形容器の直径 (内径) は2 a である。 (3 ) 1 つの分子が単位時間に容器の内壁に及ぼす力積の大きさはいく らか>。 (4)器内の分子の総数をN とすると、内壁が全分子から単位時間に受けるカ積はいくらか。また、 < 2 0) (5守吉の宏役をツとするとき、和気体の正カをN。 (Vnおよびャを用いて表せ。 なお、容踊の内右の給 (022やVsee2E02 23 でのめるも 分子の運動量はどれだ 平均のカカは! 13. ピストンのついた容器に気体を入れ、次の各変化を行わせる。 (1) 体積を一定にして圧力を高める。 (2) 圧力を一定にして体積を大きくする。 (8 ) 温度を一定にしG座力を小さくする。 (4) 外部との熱のやりとりを断って膨張きせる。 上の各変化について、湊の(a )てへ (d) のアーウから正しいものを選べ。 (a ) 気体が外から吸収する熱量は ア.正 イ. 0 ウ. 負 (b ) 気体が外へする仕事は 2。 必。 ( 0 ウ. 負 (c ) 気体の内部エネルギーは シン 用 (中 ん 泌 (d) 気体の温度は 2 者川| ニーンク ん 14。 立方体に 1 個の理想気体の分子を入れたと想定した場合の気体分子運動論 倫でつぎの(1)て(3 )について、 。 ① 1 つの壁に単位時間に衝突する回数 ⑨分子の運動量 "⑧気体の圧力 は初めの状態における値の何倍となるか。整攻または、分数で答えよ。 (1 ) 気体 (立方体) の体積を一定にして、絶対温度を 9 倍にしたとき (2) 気体の温度を一定にして、体積を 8倍にしたとき ( 3 ) 気体の体積、温度が同じになるように、質量 16 倍の分子を入れたとき

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