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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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理科 中学生

問6の解き方を教えて欲しいです 答えは0.5gです

8/11 4 水溶液に関する実験Ⅰ. 実験Ⅱを行った。 下の〔問1] ~ 〔6〕 に答えなさい。 実験Ⅰ 「水溶液を特定する実験」 (1) うすいアンモニア水. うすい塩酸, 塩化ナトリウム水溶 液, 砂糖水のいずれかの水溶液が入ったビーカーが1つず つあり,それぞれにA, B, C,Dのラベルを貼った。 こまごめ ピペット (ii) 図1のように、Aの水溶液を、こまごめピペットを使っ て,スライドガラスに1滴のせて, 試験管に少量入れた。 スライドガラスにのせた水溶液はドライヤーで乾燥させ、 試験管の水溶液にはフェノールフタレイン溶液を数滴加 えて、それぞれのようすを観察した。 A 試験管 スライドガラス (iii) B,C,D の水溶液についても,それぞれ (ii)と同じ 操作を行った。 図1 実験のようす (iv) ( )の結果を表1にまとめた。 表1 実験結果 Aの水溶液 Bの水溶液 Cの水溶液 水溶液を乾燥させた後のようす フェノールフタレイン溶液による変化 何も残ら なかった。 変化しな かった。 白い物体 が残った。 変化しな かった。 白い物体 が残った。 変化しな かった。 Dの水溶液 何も残ら なかった。 赤色に変 化した。 実験Ⅱ 「水溶液を混合し、 性質を調べる実験」 (i) うすい水酸化バリウム水溶液を20cm入れたビーカー を用意し,緑色のBTB溶液を数滴加え, ビーカー内 の水溶液を観察した。 (ii) 図2のような実験装置を使って、 ビーカー内の水溶 液に電流が流れるかを調べた。 (iii) 図3のように, () のビーカーにうすい硫酸を2cm² 加え, ガラス棒を使ってよくかき混ぜ, ビーカー内の 水溶液を観察した。 また、 電流が流れるかを調べた 電源装置 電流計 レビーカー -電極 豆電球 うすい水酸化バリウム 水溶液 20cm 3 図2 実験装置 (iv) () の操作を加えたうすい硫酸が合計20cmにな るまで繰り返した。 実験結果を表2にまとめた。 ガラス棒- こまごめ ピペット (v) うすい硫酸を加える過程において、 白い沈殿物が生 じたので, (iv) でうすい硫酸を20cm²加えたときの ビーカーの中身をろ過した。 うすい水酸化 バリウム水溶液、 20cm3 うすい 硫酸 ビーカー 図3 水溶液を混ぜるようす 表2 実験結果 加えたうすい硫酸の体積 [cm] ピーカー内の水溶液の色 電流のようす ○ ○ ○ 02 4 6 8 10 12 14 16 18 20 青 青 青 青 青 青 青 青 緑 ○ 黄 × 電流のようすは, 電流が流れたときを○, 流れなかったときを×で表している。 7

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