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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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化学 高校生

オ 2.3×10^5、カ 2.3 です 水銀柱が絡んでくる問題本当に苦手なので丁寧な解説お願いします、すみません😭💦

問2 下線部① について, 次の(1)(2)に答えなさい。 (1) U字管を半透膜で仕切って. 片側に非電解質の高分子化合物 Aを水に 溶解した希薄水溶液, もう一方に純粋な水を液面の高さが等しくなるよう に入れる。 圧力を加えず長時間放置して浸透平衡に達したあとの液面差 〔cm〕 が, 高分子化合物の平均分子量によってどのように変化するか 考える。27℃のもとで,平均分子量が M の高分子化合物 A を水に溶解 した希薄水溶液を用いた場合, その液面差はん 〔cm〕 となった。 一方, 平 均分子量がA」の10倍 (10M)の高分子化合物 A2 を水に溶解した希薄水 溶液を用いた場合、 その液面差はん 〔cm〕 となった。 浸透平衡に達したあとのAL, A2 それぞれの水溶液の体積は,100mL であり,それらの中に溶けていた高分子 A1, A2 はいずれも1.0gであっ た。 このとき,それぞれの液面差の差(h-h2) 〔cm〕 は, M を用いて オ M〔cm〕 と表すことができる。 例えば,Mが 1.0 × 105 の場 合では,それぞれの液面差の差 (h-ha)〔cm〕は カ cm となる。 オ カ にあてはまる値をそれぞれ有効数字2けたで答えな さい。ただし,A 水溶液, A2 水溶液, 純水の密度をいずれも1.00g/cm. 水銀の密度を13.6g/cm 大気圧を1.01 × 10 Pa = 760mmHg とす る。 また, 水溶液は希薄溶液なので, 水の浸透にともなう水溶液の密度変 化は無視できるものとする。

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