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物理 高校生

問3の比熱容量の求め方を教えてください

6:03 R 97 2 熱とエネルギーについて、 問1~問5に答えよ。 金属の比熱容量 (比熱) を調べるために、 次のような実験を行った。 断熱容器に200gの水を入 れて一定時間経過後, 温度を測ると35℃であった。 そこに85℃に熱した100gの金属を入れ 1秒ごとに水の温度を測ったところ、 図1のように38℃で一定となり熱平衡となった。熱の移 動は水と金属との間のみで行われるものとする。 温度(℃) 85 38 35 ・経過時間 熱平衡に達した時間 図1 問1 金属の温度変化として最も適切なものを,次の①~④のうちから一つ選べ。 解答番号は ① 温度(℃) 85 38 35 38 85 温度(℃) ② 温度(℃) 85 38 35 経過時間 熱平衡に達した時間 @ 温度(℃〕 85 38 38 35 35 経過時間 熱平衡に達した時間 5- 経過時間 熱平衡に達した時間 ・経過時間 熱平衡に達した時間 2024KNIA-06-006 科学と人間生活 問2 この実験における金属と水との間の熱の伝わり方の説明として最も適切なものを 次の① ~④のうちから一つ選べ。 解答番号は 2 金属から熱運動が伝わる熱伝導によって水に熱が伝わる。 ② 金属から電磁波が生じる熱放射によって水に熱が伝わる。 金属と水で物質の移動が生じる熱対流によって水に熱が伝わる。 ④ 金属に含まれている熱の素となる物質によって水に熱が伝わる。 問3 この金属の比熱容量として正しいものを、次の①~④のうちから一つ選べ。ただし水の比 熱容量を4.2J/ (g・K) とする。 解答番号は 3 。 mext.go.jp プライベート

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化学 高校生

(1)と(2)の解説をお願いしたいです

問1 次の各問いに答えよ。 原子量は、H=1.0、C=120=16 とする。 図に示すように、ピストンにより容積 が変わるシリンダーA がコックのついた 管で容器 B とつながった装置があり、 装 置全体の温度を一定に制御できる恒温槽 に入っている。 シリンダーAには質量a[g]のメタン (気 体)が、容器 B には質量 5a[g]の酸素(気 体) が入っている。 ピストンが初期位置に Cata 16 容器 B シリンダー A コック |ピスト ピストン メタン 酸素 a [g] 5a [g] 管 P あるときコックは閉じており、シリンダーAと容器Bの容積はともに Vo[L]で等しく、温度もともに絶対 温度で To [K] である。このときのシリンダーA内の圧力を PA [Pa] とする。 気体はすべて理想気体とし、 管 の容積は無視できるとする。 (1) ピストンが初期位置にあるとき、 容器B内の圧力 [Pa] をシリンダーA内の圧力 PA を用いて表せ。 (2) ゆっくりとピストンを押し込み、 シリンダーAの容積を Vo/4 [L] とした後に、コックを開けてしば らく放置したところ、 メタンと酸素は反応せず互いに速やかに混合し、 その後装置内部の温度は To で 一様となった。このときの装置内のメタンの分圧 [Pa]を、 PAを用いて表せ。 (3) (2) の操作の後、 ピストンを固定して適切な方法で装置内のメタンを完全に燃焼させた。このときの 化学反応式を記せ。 (4) (3)の後、しばらく放置した後に装置内の温度が再び To となったとき、 容器内に液体の水が存在し た。 このときの装置内の全圧 [Pa] を PA を用いて表せ。 ただし、 温度 To での水の蒸気圧は、 0.10PA と する。 また、水蒸気の凝縮を除いて装置内の気体は水 (液体) へ溶解しないとし、温度変化によるシ リンダーAと容器 B の容積変化、および水 (液体)の体積は無視できるとする。

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物理 高校生

物理 熱 下の画像の、データ処理と書いてある下の問題を教えてください。 お願い致します🤲

73 B 実験水の温度変化を利用して、 金属の比熱を調べよう 日 【目的】 加熱したアルミニウムを水の中に入れ、水温の変化を測定する。このとき、熱が外部に 逃げなければ、熱量の保存が成り立つと考えられ、これを利用して比熱が求められる。文 献によると、アルミニウムの比熱は0.902 (J/g・K) であるが、測定値と比較し、異 なる場合はその原因を考察する。 【準備】 水熱量計、温度計、糸、アルミニウム(たぶん100g), メスシリンダー、計量カップ 【手順】 ① 水熱量計の銅製容器とかきまぜ棒を取りはずして、それらの質量 m〔g〕(=140g) を測定する。(今回は省略) ② アルミニウムの質量m2 〔g] を測定する。 ③水熱量計の銅製容器に水 200mLを入れる。 このとき、水の密度 は 1.0g/cmとして、水の質量 m3 〔g] とする。 →200g ④ 水熱量計を再び組み立てる (今回は省略)。しばらく放置した あとに、水の温度 [℃] を測定する。 ⑤ 図ではビーカーであるが、 今回は沸騰した水を電気ポッドから 計量カップにいれ、 その中に糸をつけたアルミニウムを完全に入 れてしばらく置く。 このときのお湯の温度 [℃] を測定して アルミニウムの温度とする。 熱平衡 ⑥ 糸をもってアルミニウムを取り出し、素早く水熱量計に移す。 ※注意:アルミニウムについた湯をよく払って移す。 ⑦ すぐにふたをして、かきまぜ棒を上下にゆっくりと動かす。 温度 ⑧ 水温の上昇が止まったら (30~40秒後) 水温 4 [℃] を測定する。 【データ処理】 アルミニウム を水 移ず 1 かきまぜ (鋼製) ① アルミニウムの比熱をc 〔J/gK] として、アルミニウムが失った熱量Q [J] を求める。 ② 水の比熱 4.2 J/ (g・K) を用いて, 水が得た熱量 Q2 〔J] を求める。 ③ 銅の比熱 0.38J/ (g・K) を用いて, 銅製容器とかきまぜ棒が得た熱量 23 [J] を求める。 ④ 温度計が得た熱量は小さいものとして無視し, Q=Q2+ Q3 の関係から,アルミニウムの比 熱c [J/g・K] を求める m1140g に m2=100g m3:200g +1=21.30 +2=772+3=26.6°

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理科 中学生

3番なのですが、Dに集めた液体について、 答えはエとなっているんですけど、火がつかなかったなら純粋な水ではないのですか?

3 水とエタノールの混合物の分離について調べるために,次の実験 (1),(2),(3)を順に行った。 (1) 図1のような装置を組み立て, 枝付きフラスコに水30cmとエタノール 10cmの混合 ふっとう 物と,数粒の沸騰石を入れ、 ガスバーナーを用いて弱火で加熱した。 (2) 枝付きフラスコ内の温度を1分ごとに測定しながら、出てくる気体を冷やし、液体にし て試験管に集めた。その際,加熱を開始してから3分ごとに試験管を交換し,順に試験管 A,B,C,D,E とした。図2は、このときの温度変化のようすを示したものである。 120 100 温度計、 枝付きフラスコ 80 温 度60 水とエタノール [°C] 40 の混合物 試験管 20% ガスバーナー 沸騰石 0. 0 2 4 6 8 10 12 14 16 氷水、 加熱時間 〔分〕 図2 図 1 (3)実験(2)で各試験管に集めた液体をそれ ぞれ別の蒸発皿に移し、青色の塩化コバ ルト紙をつけると,いずれも赤色に変化 した。 さらに, 蒸発皿に移した液体に マッチの火を近づけて, そのときのよう すを観察した。 右の表は, その結果をま とめたものである。 液体に火を近づけたときのようす 試験管A 試験管B 試験管C 試験管D 火がついた。 火がついて、 しばらく燃えた。 火がついたが, すぐに消えた。 火がつかなかった。 試験管E 火がつかなかった。 このことについて, 次の1,2,3の問いに答えなさい。 1 実験(1)において, 沸騰石を入れる理由を簡潔に書きなさい。 2 実験(2)において、 沸騰が始まったのは,加熱を開始してから何分後か。 最も適切なものを選 さい ア 2分後 イ 4分後 ウ 8分後 エ12分後 3 実験(2),(3)において, 試験管 B, D に集めた液体の成分について,正しいことを述べている 文はどれか。最も適切なものを次のうちからそれぞれ選びなさい。 ア 純粋なエタノールである。 イ純粋な水である。 ウ大部分がエタノールで, 少量の水が含まれている。 エ大部分が水で, 少量のエタノールが含まれている。

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理科 中学生

(1)が分かりません💦

1 状態変化と温度 図1のような装置で固体のパルミチン酸を加熱し た。図2は、 そのときの温度変化を表したものである。 (1)パルミチン酸がとけ終わったのは約何分加熱し たときか。 次のア~ウから選びなさい。 ア 5分 イ 8分 ウ 14分 図 1 温度計 切りこみを 正進社 解答欄のは「思考. 1 5点x9 入れたゴム栓 ①固体 水 ・パルミチン酸 (2) 加熱時間が①3分, ② 16分のときのパルミチ ン酸の状態は, それぞれ固体, 液体, 気体のどれか。 (3) パルミチン酸が固体から液体になると, 体積は 大きくなる。密度はどうなると考えられるか。 (4) パルミチン酸の質量を2倍にして,この実験 沸騰石 ② 液体 ③密度が小さくな 図 2 [°C] 100 80 4 a A B 温 60 度 40 と同じ強さで加熱したとき, 1ABの時間, ②温20 度aは,この実験と比べてそれぞれどうなるか。 (5)表は,いろいろな物質の融点と沸点を表したも のである。次の①~③ に当てはまる物質を表から 選び,それぞれすべて書きなさい。 0 0 5 10 15 20 加熱した時間 〔分〕 物質 ①50℃で固体の物質 酸素 エタノール - 115 融点 [℃] 沸点 [℃] - 219 ③増える長 ②少なくなる ① 酸素バル 2 (5) ② 水銀 I - 183 (Y③エタノール 78 ¥ 100℃で気 ③100℃で気体の物質 ②-50℃で液体, 100℃で気体の物質 水銀 -39 357 テストに出した かえて表は |パルミチン酸 156 63 360

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