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物理 高校生

熱力学の問題です。最後の問題の言ってることは分かるのですが、圧力一定と考えるならシャルルの法則でも良くないですか?そうするとべつのこたえがてできます

容器内に閉じ込められた理想気体の膨張収縮について,以下の問に答えよ。ただ し、気体定数はRとし、単原子分子気体の定積モル比熱はCv=2R で与えられる。 理想気体の断熱膨張を気体分子の運動の観点から考察してみよう。図1のように、 理想気体が断面積Sの円筒状のピストン付き容器に封入されている。 気体が封入さ れている部分の長さは、ピストンをx軸方向に速度 uで動かすことで,変えること ができる。気体は単原子分子 N 個からなり,各気体分子は質量mの質点とみなすこ とができる。ただし、重力の影響は無視する。また,容器の壁面やピストンは断熱材 でできており、表面はなめらかである。 このとき, 以下の問に答えよ。 ピストン 断面積 S V y m V u X 長さ l 図 1 (a) ピストンが静止している状況 (u = 0) を考える。そのときに, 容器内部の気体 と壁面やピストンとの間に熱のやりとりのない状態のことを,以下では断熱状態と 呼ぶ。 このような断熱状態にあるためには, 気体分子とピストンとの衝突は弾性衝 突である必要がある。 なぜ非弾性衝突では断熱状態とみなすことができないかを説 明する以下の文の空欄(ア)~(キ)に当てはまる数式または語句を答えよ。 ただし,空欄 (ア)~(エ)に対しては数式を解答し,空欄(オ)〜(キ)に対しては選択肢の中から最も適切な 語句を選択のうえ,選択肢の番号で解答すること。 解答欄には答のみを記入せよ。 空欄(オ)に対する解答の選択肢: ① 物質量 ② 内部エネルギー 空欄(カ)(キ)に対する解答の選択肢: 3 熱量 ① 与えられた熱量 ② された仕事 ③ 与えられた物質量 質量 m,速度(by) の分子がピストンと非弾性衝突をする際のはねかえ

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物理 高校生

気体分子の問題です (1)の日問題で下に回答が載っているのですが、M0×10のマイナス3条=m×NAの10のマイナス3条はなんの操作でかけているのですか?理由がわかりません。教えてもらいたいです!!

基本例題 45 気体分子の運動 ►►238,239 質量mの気体分子N個が体積Vの容器内にあって,気体の圧力がかであるとき, 気体分子の速さの2乗の平均を2 とすると, p=- Nmv² 3V (1) 気体分子の質量m(kg 単位) を,分子量 Mo, アボガドロ定数NA で表せ。 SPLIT (2) 状態方程式を用いて,二乗平均速度√v Mo 温度 T, 気体定数R で表せ。 (3) 分子量2の水素と分子量 32の酸素の混合気体がある。 その温度が一様であると すると, 水素分子の二乗平均速度は酸素分子の二乗平均速度の何倍であるか。 指針(1)分子量 M 。 は, 1mol 当たりの分子の質量 (g単位) を表す。 解答 (1) 1mol (NA個)の気体分子の質量は Mox10-3=mN』 (単位はkg) Mox 10-3 よってm= NA (2) 気体の物質量をn [mol] とする。 状態方程式 「DV=nRT」 を用いて 問題文の式を変形すると Nmv² DV= =nRT 3 よってv= 3nRT Nm が成りたつ。 (1) の式と, N = nNA の関係式を代入して 3nRT 3RT nNA Mox 10-3 よって、J= 2²= = NA Mox 10- -3 3RT Mox 10-3 (3) Tが一定のとき, v2 は 1 「Mo 水素は酸素に対してMが あるからは 1 /1/16 に比例する 2 1 32 16 - =4倍 倍で

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化学 高校生

13番です。答えは4です。 解答の黄色のマーカーのところのような化学反応をする気体はどのようなものがあるのでしょうか? 陽イオンと陰イオンなら反応する、ということなのでしょうか?

22 第1編 重要演習 13気体の拡散 62分 だ容器がある。この容器の上の球にはアルゴン Ar が、下の球には水素 He が,ともに/ 0℃, 1.0×10° Pa で入れてあり, コックは閉じてある。このコックを開いて長時間放 置すると、容器内の気体は最後にはどのようになるか。最も適当なものを,次の0x0.s ののうちから一つ選べ。H=1.0, Ar=40 0 二つの気体は,同温·同圧であるから,容器内の気体はもとのままである。 の Ar は He より重いので,アルゴンが下の球に,水素が上の球に入れかわる。 O Ar は He より重いので, 二つの気体の密度が等しくなるまで水素が圧縮される。 O Ar と He は,それぞれの分子の運動によって互いに混合し,均一な混合気体になる。 図のような容積の等しい二つのガラス球を,コックでつない。(上方) (アルゴン 0 コック 1984 追試 (水素 (下方) 14気体分子の熱運動 62分 の数の割合を示したグラフである。ここでTと T,の関係は Ti| ア|Tである。変形しない密閉容器 中では, 単位時間に気体分子が容器の器壁に衝突する回数は分子の油火よ 図は温度Tiと温度 T,における,気体分子の速さとその速さをもつ分子 まどイなる。こ れは 温産で 車している。 ア 17 選べ。 2017 本試 第2章 物質の三態と状態変化 気体 イ ウ 2物質の三態と状態変化気体 多く 低く 多く 高く 13 0 液体どうしの混合の場合は,どんな割合でも均一に混合 するもの,ある程度は混じるもの, ほとんど混じりあわ ないものといろいろある。しかし, 気体どうしの混合の 場合は,アンモニアと塩化水素のように化学反応する場 合以外は気体の種類に関係なく, また,どんな割合でも 互いに混じりあって均一な混合気体になる(拡散)。これ は、気体分子の熱運動のエネルギーが大きく, 分子間力 がほとんど無視できる状態にあるためである。 0 適当でない。容器内の気体はもとのままではなく。 拡散して均一な混合気体になる。 少なく 低く K。 少なく 高く H J G 臨界点 C B 三重点 (Tr. P) A 12

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