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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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化学 高校生

気体の蒸気圧の問題で、2枚目の画像の印がついているところのmolはそれぞれ何のmolを示しているのですか? よろしくお願いします

あ *とり。 向1 を読 3 hA 分E Pa = 全正x mtho 年= Pax nAthe O Px| =0,2x8.3x(0x300 4.98×105 nA ボイルの法則、 PV - PV' p'=9.96x10*Pa 4.98x (0°x1= Px(i+4) a佐2続いて.コック2を開けてしばらく放置したのち、着火装置を使用したと 0 第1回 化学 化 学 ころ、容器内の気体は完全燃焼し、すべての酸素とメタンが反応した。その (全 問 必答) 後,容器I, I, Ⅲを27℃に保った。 ミ、全在= 9.96 »ld *9 次の問いに答えよ。ただし、連結部や液体の水の体積は無視できるものとする。=』 必要があれば、原子量は次の値を使うこと。 また。227 ℃での水の蒸気圧は2.6× 10° Pa とする。 H 1.0 C12 0 16 Na 23 S 32 Cu 64 気体定数R=8.3×10° Pa·L/(K·mol) とする。 実在気体とことわりがない限り,気体は理想気体として扱うものとする。 問イ 操作1の終了後の,容器I,I内の全圧を有効数字2桁で次の形式で表すと き、 に当てはまる数字を、下の0~0のうちから一つず 3 つ選べ。ただし、同じものを繰り返し選んでもよい。 PV-nRT 第1問 次の文章(A~C)を読み,問い(問1~7)に答えよ。 Px X ; 4× 2.1x (0 3 Pa 4 2 × 10 (解答番号 1 9 (配点 25) 6 P= 8x83> 107 (6 66 0 11 2 A 図1のように、温度によって体積が変化しない耐圧容器I,I, Ⅲがコック1. 3 の 4 6 5 6 コック2で連結されている。容器I, IⅡ, Ⅲの容積は,それぞれ 1.0 L, 4.0L. 6 の 7 8 9 0 0 2.0L である。また, 容器Ⅲには着火装置がついている。 問2)操作1,操作2の終了後に, 温度を 27℃から 227℃まで上げて, しばらく 放置した。このときの容器I,Ⅱ, Ⅲ内の全圧は何 Paか。 最も適当な数値を、 I B IA I C 次の0~6のうちから一つ選べ。 4 Pa コック1 コック2 0 1.8×10° 2 2.8×10° 3)3.0 × 10° 1.8× 10° 6 2.8× 10° 6 3.0 × 10° 1.0 L 4.0L He 2.0L 着火装置 4 7/500 02 10.2mol px 7 = 0.5x8.jx(0x 500 図 ×ワン 0.2mol. 0、lmol P -H4× 36、2×β、3x(0' 10 これを用いて、次のような操作を行った。 操作1 容器1. Ⅱ. Ⅲを27℃に保ち,コックをすべて閉じた状態で, 容器Iに 76、2 P.3 酸素0.20 mol, 容器IⅡにヘリウム 0.20 mol, 容器Ⅲにメタン0.10 mol をそ /o86 れぞれ封入したのち, コック1を開けてしばらく放置した。 2896 300,46 3.0×105 2ッ

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