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物理 高校生

良問の風61(4)です。3枚目のピンクのマーカーを引いた部分についてなのですが、(2)の時とは内部の圧力が違うのに、等圧変化と考えて良いのですか?

61* なめらかに動く質量M[kg]のピストン を備えた断面積Sim°]の容器がある。こ れらは断熱材で作られていて, ヒーターに 電流を流すことにより,,容器内の気体を加 熱することができる。/ヒーターの体積, 熱 容量は小さく,無視できる。容器は鉛直に 保たれていて,内部には単原子分子の理想 気体がん[mol)入っている。気体定数をR [J/mol·K), 大気圧を(P.(N/m'], 重力加 速度をgm/s°]とする。 (1) 最初,ヒーターに電流を流さない状態では, 図1のように,ピスト ンの下面は容器の底から距離1[m]の位置にあった。このときの気体 の温度はどれだけか。 HP ピストン ヒーター 図1 図2 次に,ヒーターで加熱したら, ピストンは最初の位置より 上昇 した。気体の温度は(1)の何倍になっているか。また, ヒーターで発生 したジュール熱はどれだけか。 (3)(1)の状態で, 容器の上下を反対にして鈴直にし,気体の温度を(1)の 温度と同じに保ったら, 図2のように,ビストンの上面は容器の底か ら1の位置で静止した。ビストンの質量M を他の量で表せ。 ※ この状態で, ヒーターにより, (2)におけるジュール熱のだけの 執を加えたら、ピストンの上面は容益の底からどれだけの距離のとこ ろで静止するか。 (名城大)

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物理 高校生

(2)についてです。何か公式を使っていますか? 途中式と日本語?を書いてくださると助かります🙏

第2節 熱とエネルギー 【物理基礎 2-1-2) 3. 熱と仕事 ☆物質の三態 融解 個体 液体 総園 気体 凝縮 (潜熱 早華 J…物質の状態変化に伴い, 出入りする熱。 これにより,状態が変化している間は[温度は変わらない 1。 140 沸点、 100 独解熱 0 水と水蒸気 高試点 氷と水 水 -40 0 20 100 200 740 760 加熱時間(s) 水の状態変化 上の図は, -40℃の氷 100gに一定の熱量を加え続けたときの, 状態の変化と温度の関 係を表したものである。加熱の割合は毎秒 420J である。有効数字 2桁で答えよ。 (1)氷,水および水蒸気の比熱c [J/(g-K)] をそれぞれ求めよ。 2L 【氷) 雪材チ20Jでカ。熱 4600 84000 をo00 4000 【水】 加えた製室がわかる 【水蒸気】 20秒か熱 420x20: 8400] (00秒加熱 421× (oo : 47000 420 760 Q: m.c.AT Q- m.C.lT D00 *40 a0ろど 8400 ミ(00× CYF0 4 2000*(00 × C × (00 * 2,1 0/3h) 42000 - 10000C 420 *So 060 336。 33660 C - 2,1 0/2ト) 2) 0℃の氷 1gが同じ温度の水に変わるのに必要な熱量(融解熱)q1 [J/g] を求めよ。 ジュール母グラム *o - 26 8o 物 Q420 ×((00- 20) = g,×100 4.- 336 /2 80 33(00:009, →融点に達した回体1aを液体へ 33 : 9, 受化するのに必き加熱量 540 (3) 100℃の水 1gが同じ温度の水蒸気に変わるのに必要な熱量(蒸発熱)q2 [J/g] を求めよ。 X420 143.200 S40 4 「000 (Q)420 x (790- 700) = 42× 100 (080 2160 226 5 82-2268 /2 22(800 9。 2268 2っ 水蒸気

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