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理科 中学生

ガラス板と吸盤が接している面積を20cm²というのを単位をメートルにしたいのですが直し方がいまいちわかりません。答えを見たら0.002平方メートルと書いてありました。どのようにかんがえれば良いのでしょうか?

に答えなさい。 (1) Xさんのあしの裏にかかる圧力は何Paか。 ただし,100gの物体に はたらく重力の大きさを1Nとする。 [ ] (2) 3人のうち, 両あしの裏にかかる圧力が最も大きいのはだれか。1人選べ。 [ 裏にかかる圧力は, ア 大きくなった [kg] 両あしの 裏の面積 [cm²] 2 〈大気圧の大きさ> 右の図のように,ガラス板に吸盤がぴったりとはりついている。 次の問いに答 えなさい。ただし,ガラス板と吸盤が接している面積を20cm²,大気圧の大きさ を1000000hPaとし, 1hPa = 100Paである。 (1) 吸盤の中の気圧の大きさは, 大気圧に比べてどうなっているか。 [ (2) この吸盤をガラス板と垂直に引いてはがすのには、 何Nの力が必要か。 13 〈気象観測〉 ある日の午前9時に. A市で気象観測をした。 図1はそ 04+MBELE+ 図3はその日の天気図である。 (3) 次に,Xさんは、 体重計の上で左あしを上げ, 右あしだけで立って体重計の示す値を調べた。こ て述べた次の文のa,bにあてはまる語句を,あとのア~ウから1つずつ選べ。 体重計の示す値は, 両あしではかったときと比べて, a。 また, 右あしだけで立ったときの 両あしで立ったときの両あしの裏にかかる圧力と比べてb イ 変わらなかった ウ 小さくなった a [ 図 1 乾球湿球 ] 図2 52.5 [ 250 540 20 ガラス板 ]b[ T (岐阜改) (56) 1000

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物理 高校生

(2)番についてです 自分は位置エネルギーと大気圧への仕事も考えてW=pΔv+MgL/2+p0ls/2 と考えたのですが、解答では位置エネルギーとか考慮していません。なぜですか?

142 熱 49 熱力学 断熱材で作られた円筒形の容器に〔mol]の 単原子分子の理想気体が入っていて、圧力と温 TOK] は大気のそれと等しい。 ピストンMの 質量は 〔kg] で滑らかに動く。はじめMはス トッパーAで止まっており、容器の底からの高 さはLQm] である。 気体定数をR [J/mol・K], 重力加速度(m/s²] とする。 (1) ヒーターのスイッチを入れて気体を加熱し たところ, 温度が T1 [K] になったときM が上に動き始めた。温度 T と気体に加えた熱量 Q1 〔J〕 を求めよ。 (2) Mはゆっくり上昇を続け高さが2.2L[m]となった。このとき の温度 T [K] を求めよ。 また,Mが動き始めてからこのときまで に気体がした仕事 W 〔J〕 と気体に加えた熱量 Q2 〔J〕 を求めよ。 ここでヒーターのスイッチを切った。 そして,外力を加えてMを ゆっくりと押し込み、元の高さL 〔m〕まで戻した。 このときの気体 の温度 T3 〔K〕 を求めよ。 また, このとき気体がされた仕事 W 〔J〕 を求めよ。 ただし、この断熱変化の過程では圧力と体積Vの間に (京都工繊大) はPV =一定の関係がある。 Base M ヒーター 10000 Cv= Level (1), (2)★ (3)★ Point & Hint (1) 前後の状態方程式と、ピストンが 動き始めるときの力のつり合いを押さ える。 大気圧をPo, ピストンの面積をS とでもおくとよいが,これらの文字は 答えには用いられない。 (2) なめらかに動くピストンが自由になっていると 定圧変化が起こる。 定圧変化では, 気体がする仕事 = PAVとなる。 (3) 断 熱変化では,PV=一定が成り立つ。 γは比熱比とよばれ, y=Cp/Cv ここで は単原子なので,y= =1/12/2/12/2R=7/3/3 となっている。あとは第1法則の問題。 5 h= 単原子分子気体 nRT U= 3 5 = 2R CP=R 2 ※ この3式は「単原子」のとき LECTURE 初めの気体の状態方程式は ピストンが動き始めるときの圧力をPとすると PSL = nRT …..……② (1) そして,このときのピストンのつり合いより PS = Pos+Mg...... ③ T₁=To+ _MgL nR4 ①〜③ より 定積変化だから より (2 そして (2) Pi での定圧変化が起こる。 状態方程式より P₁S³/L=nRT₂ また, Q=nCvAT= PSL = nRTo ...... ① T₂ = ³2 T₁ = 3 (To+ MgL nR W2 = Pi4V = Pi P.(S. 3/L-SL) Q2=nCpAT = n 状態方程式より 5 2 第1法則より より 49 熱力学 nR(T₁-To) = MgL 2 2 T3= ③ -T₁ (3) 高さまで押し込んだときの圧力をP3とすると P.(S-L)* = P.(SL) P3= 3 PS を用いて. Ws = Mg AU』を調べ ( 4U2=2R(T-T)) 第1法則 4U2 = Q2+(-Wa) を用いて Qを求めることもできるが、まわりくどい。 =1/12P.SL=1/12nRT=1/12(nRT,+MgL) ②を用いた .. T = n. 52 R (T₂ - T₁) = (nRT. + MgL) 143 ピストンが動いて も上図の状況は変 P.S わらない。 つまり, 圧力 P1 は一定 'P・SL = nRT3 ...... ⑤ - (3) ³T = (3) (T. + MgL) 'T nR 2nR (T₁-T₂) = 0 + W₁ P1 = (2)(2)-1) (nRT. + MgL)

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物理 高校生

(2)番についてです 自分は位置エネルギーと大気圧への仕事も考えてW=pΔv+MgL/2+p0ls/2 と考えたのですが、解答では位置エネルギーとか考慮していません。なぜですか?

49 熱力学 断熱材で作られた円筒形の容器に〔[〔mol] の 単原子分子の理想気体が入っていて, 圧力と温 度TOK]は大気のそれと等しい。 ピストンMの 質量は Mi [kg] で滑らかに動く。はじめMはス トッパーAで止まっており, 容器の底からの高 さはL][m]である。気体定数をRJ/mol・K], 重力加速度を[m/s2] とする。 (1) ヒーターのスイッチを入れて気体を加熱し たところ、温度が T1 〔K〕 になったときM が上に動き始めた。 温度 T1 と気体に加えた熱量 Q1 〔J〕 を求めよ。 (2) Mはゆっくり上昇を続け、高さが12/23L 〔m] となった。このとき の温度T2 〔K〕を求めよ。 また,Mが動き始めてからこのときまで に気体がした仕事 W2 〔J〕 と気体に加えた熱量Q2 〔J〕 を求めよ。 ここでヒーターのスイッチを切った。 そして, 外力を加えてMを ゆっくりと押し込み, 元の高さL 〔m〕まで戻した。 このときの気体 の温度 T 〔K〕を求めよ。 また,このとき気体がされた仕事 W [J] を求めよ。 ただし, この断熱変化の過程では圧力Pと体積Vの間に は PV 3 =一定の関係がある。 (京都工繊大) Base 771 3 Level (1),(2)★ (3)★ Point & Hint Cv= Cp= ※ この3式は「単原子」のとき (1) 前後の状態方程式と, ピストンが 動き始めるときの力のつり合いを押さ える。 大気圧をPo, ピストンの面積をS とでもおくとよいが,これらの文字は 答えには用いられない。 (2) なめらかに動くピストンが自由になっていると 定圧変化が起こる。 定圧変化では,気体がする仕事=P⊿Vとなる。 (3) 断 熱変化では,PV=一定が成り立つ。 ♪は比熱比とよばれ, y=Cp/Cv ここで は単原子なので, y = = 12/12/12/2=121238 となっている。あとは第1法則の問題。 M -R ヒーター 10000 単原子分子気体 3 U= -nRT 2 5 R LECTURE (1) 初めの気体の状態方程式は PSL = nRTo ...... ① ピストンが動き始めるときの圧力をPとすると PSL = RT ...... ② そして、このときのピストンのつり合いより PS = PS+Mg..... ③ MgL Ti = To+ nR QinCvAT=- R(T₁-To) = 32 MgL ① ~ ③より 定積変化だから P1での定圧変化が起こる。状態方程式より PS・・ S/L=nRT2 4 (2) より そして そ T₁ = 3 T₁ = 2 (T. + Mg L nR W₁ = P₁AV = P₁ (S. 3/L-SL) より 49 熱力学 状態方程式より (3) 高さまで押し込んだときの圧力を P3 とすると B 第1法則より PS T3 = Mg また, Q2=nCAT=n212R(T2-T)=(nRT+MgL) 4U』を調べ ( 4U2=220R (T-T) 第1法則 4U2 = Q2+(-W)を用いて 4U₂ Qを求めることもできるが、まわりくどい。 143 P.(SL) = P.(SL) ( ∴. P3= P1 PS ピストンが動いて も上図の状況は変 わらない。 つまり, 圧力 P1 は一定 =1/23PSL=/1/2nRT=1/12(nRT+MgL) ②を用いた (2) *P₁.SL = nRT .... (3) ³T₁ = (3) ³( T. + MgL) 'T= nR 2nR(T₁-T₂) = 0+W₁ W₁ = (2) ² (2) ³-1} (nRT. + MgL)

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理科 中学生

大問5を教えてください なぜ120度になるんですか?

000000000 Orlllllllll るか,最も [ ] の直方体で、質量は01g 体Xの面である。ここでは, 大気圧の影響は考えないものとし, 100gの物体にはたらく重力の大きさは1Nとする。 図1において、物体XをA,B,Cそれぞれの面を下にして台の上に置く場合,台が物体Xか ら受ける圧力が最も大きくなるのはどの面を下にして置いたときか, A~Cから1つ選びなさ ] 圧力 [ い。 また、そのときの圧力は何Paか, 求めなさい。 記号 [ ] 図2 3.0cm 5 右の図で,カFは力A, カBの合力である。 このとき, A, カ B, カ F1 の大きさがすべて1Nであった。 カAと力Bの間 の角度は何度か。 0°から180°の範囲で書きなさい。 〔岐阜一改] はんい [ ] 012345678910 2)Cの面を下にした物体Xを, 複数個積み重ねてできる図2のような金属 おもりの個数 [個] の柱を考える。台が金属の柱から受ける圧力が1000hPa に最も近くな るのは、物体Xを何個積み重ねたときですか。 [ (3)次の文中の〔 ]から適切なものを1つずつ選びなさい。 ①[ ] ②[ 地表にあるものは空気の重さにより圧力を受けている。 この大気圧は 高度によって異なる。 例えば,図2の金属の柱を空気の柱に置きかえて 考えると, 高度500mの山頂での大気圧が, 高度0mの地表での大気 圧より ① 〔ア 小さいイ大きい〕のは, 高度500mの山頂に上ると, 高さ500mの空気の柱 に相当する分だけ空気の重さが②〔ウ 小さく エ 大きく〕なるからである。 A C DA A C 0点 B1 |B| A |B| 向きを記録した線 B カF1 19 科学技術と 理解度 診断テスト2 100g で 5cm伸びるから 5 ② ばねAが15cm伸びているの 質量は,100 × (15÷5)=300 100g で 2cm 伸びるので, 2 びている。 3 (1) それぞれのばねに 0.4 Nの力がか (2) それぞれのばねに 0.2 N の力がか (3) ばねAとBにそれぞれ別のおも の結果, ばねの長さが同じにな もりの重さの合計が1Nになる ばねA に 0.8N ばね B に 0.2N たとき, ばねA, B ともに 24cm 4 (1) 台と物体X が接する面積が小さ きくなるので, Bの面を下にし 力は大きい。 求める圧力は, 0.5 [m²]=2700[Pa] (2) 台が物体X1個から受ける圧力 0.0003[m²]=1800 [Pa] 180C "), 1000[hPa]÷18[hPa] =55 5 A,Bを1辺とする平行四辺 力 F1 であるため, A, B, すべて1Nであるなら, 平行四辺 個の組み合わせとなる。 よって, の角度は 60 +60=120[°]

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