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物理 高校生

芝浦工業大学の2222年度、2月2日の問題です。 (1)から分からないので教えて欲しいです。

1. 以下の設問の解答を所定の解答欄に記入せよ。 導出過程は示さなくてよい。 なお, 解答中に分数が現れる場合は既約分数で答えよ。 (A) 図1(a)のように、内側の断面積S の円筒状の容器を水平に設置し, その中に 気密を保ちながらなめらかに動くピストンが付いている。 容器の右側にはコック が取り付けられており, ピストンの右側に大気を入れることができる。 容器の左 内面とピストンの左面の距離をxとする。 容器は壁を介して外部と熱を交換で き, ピストンは熱を通さない。 ピストンと容器の左側の面はばね定数k, 自然長 Lの軽い体積の無視できるばねでつながれている。 ばねは円筒状の容器の左面中 央とビストンの左面中央を結ぶように取り付けられており.たわむことなく水平 方向のみに動くものとする。 また, 容器とばねの熱容量は無視できるものとして 以下の操作 A, 操作B, 操作Cをおこなった。 操作A 容器の左側に単原子分子理想気体を入れ、 右側を真空にしてコックを閉 じたところェ=2Lであった。 操作B 操作Aの後, コックをゆっくり開き大気を容器の右側に取り込み十分に 時間が経過したところ, x= 12/2となった。 操作C 操作Bの後。 図1 (b)のように容器の左側に熱容量および体積が無視でき るヒーターを取り付け、容器の左側内部の気体のみに熱を加えること ができるようにし、さらに容器の右側を除く部分をすき間なく断熱容器 で覆った。 コックを開いた状態で, ヒーターで熱量Qをゆっくりと容 器の左側内部の気体のみに与えたところェ=2Lとなった。 S ・円筒容器 1,00000000 お間ライブ ピストン コック 図1 x 1,00000000 ヒーター 断熱容器 (b) ピストン (イ) 大気の圧力をk, L, Sを用いて求めよ。 (ロ) 操作Cにおいて気体に与えた熱量Qをとを用いて求めよ。 2224500402

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物理 高校生

問題の(3)と(4)がわかりません!よろしくおねがいします!

一求めよ。 れた時間当たり [1s 号で答えよ。 X 3. 降の告欄は購合用紙表面にあるので注意せよ。 3. 周囲を断熱材で囲んだ熱量計に水250gを入れると,全体の温 度が 26.0°Cとなった。 そこへ, 100°Cの湯の中で加熱し, 湯を払っ た 150g のアルミニウム球を入れ, 静かにかき混ぜると、 全体の温度が 34.0°Cとなった。 銅の容器と銅のかき混ぜ棒の質量はあわせて 100g, 銅と水の比熱をそれぞれ 0.39 J/(g・K), 4.2 J/(g-K) とする。 また, 溫 度計の熱容量は無視できるものとする。 次の問いに答えよ。 (配点18) 熱 断 (1) 26.0°Cの水が得た熱量を求めよ。 (2) アルミニウムの比熱を求めよ。 銅の かき混ぜ棒 ・温度計 TXINAY 銅製容器 水 アルミニウム球 (3) アルミニウム球を水中に入れるとき, 球に付着した湯も入ってしまった場合, 熱平衡に達したときの温度 は, 34.0°Cよりも高くなるか, 低くなるか。 簡潔に説明せよ。 (4) この実験で, アルミニウム球を湯から熱量計の中に移すときに少し手間取ってしまった。 実験を理想的に 行った場合と比べて, 測定から求めたアルミニウム球の比熱は,大きくなるか, 小さくなるか。 簡潔に説明 せよ。 3

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化学 高校生

線引いた所がなぜこうなるのか分かりません(._.Ⅱ 教えて下さい🙇‍♀️┏○" (多分化学基礎で 出来てないところがあるから理解できないのだとは思います…)

例題 2 かき混ぜ棒 はっぽう 図aのような容器に19.0℃の水 98gをとり, NaOHの結晶 2.0g を加え、ふたをしてよくかき混 ぜる。溶解開始から30秒ごとに 液温を測定した結果を図bに示 す。 このグラフを用いて, NaOH の溶解熱を求めよ。 ただし, 水 溶液の比熱容量は4.2J/(g・K), NaOHの式量は40とする。 発泡ポリ スチレン 図a 図 cを見ると, 温度が急激に上昇したのち, ゆるやかに下降している。 これは,発生した熱の一部が一定の割合で周囲に逃げていることを示す。 したがって, NaOHの溶解が完了したB点 (23.5℃) は真の最高温度で はない。 NaOH の溶解が瞬時に終了し、 周囲への熱の放冷が全くなかっ たとみなせる真の最高温度は,放冷を示すグラフの直線部分を反応開始 時の時間0まで延長して求めたC点 (24.0℃) である。 しゅん じ こうして求めた真の最高温度と反応前の温度との差が温度変化となる。 熱量〔J〕=質量〔g〕 × 比熱容量〔J/(g・K)〕×温度変化〔K〕より 〔分〕 Q=mc△t = (98 + 2.0) g × 4.2J / (g・K) × (24.0-19.0) K =2100J=2.1 kJ 図C かんざん NaOH 1mol (40g) あたりの発熱量に換算すると, 40 g 答え 42 kJ/mc 2.1kJx 42 kJ となる。 2.0g 70 2編 1章 化学反応と熱・光 Word! 比熱容量: specific heat capacity比熱: specific heat ヘスの法則: Hess's law 解答 = 温度計 ふた (°C) 25 24 23 22- 度 21 20 19歳 0 図b (°C) 25 24 23 22 度 21 温度 20 19 0 I I T 0 I 1 Ć (24.0°C) B A 0 1 2 I -2 -4 〒3時 N. I I I 時間 I I 時間 F I -LO 5 I 3 4 5 6 〔分〕 6

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化学 高校生

すばやく解説をお願いしたいです!

10℃のミルク 20g を 70℃のコーヒー160g に加える。 最終的に温度は何度℃になるか? (2つの液体の比熱は 水と同じであると仮定して, 容器の熱容量は無視する。) 水の比熱 1.00 cal/(g°C) である。 第2回スライドを 参考にすること。 P 問2 等温過程 B 断熱過程 _断熱過程 等温過程 V カルノーサイクルについて, それぞれの熱力学的状態と仕事について, 順番に計算してみる。 PV 図にしたがっ て計算する。 A->Bは等温過程, B->Cは断熱過程, C->Dは等温過程, D->Aは断熱過程である。気体は理想 気体の状態方程式を満たす空気であり, 物質量 n = 2.00 mol, 比熱比y = 1.40, 気体定数R= 8.31J/(molk) であ る。 B->Cについて考える。 断熱過程を利用して, 温度を下げる。 準静的に断熱膨張して, 圧力がPB = 6.00 気圧, 体積がVB = 12.0L の状態から変化して,体積Vc = 30.0Lになった。 状態 C の気圧 Pc (気圧) を求めるとPBVE' = PcVd より Pc = 1.66 気圧だった。 1) 状態方程式を使って状態Bの温度 TB [K] を求めなさい。 2) 状態方程式を使って状態Cの温度 Tc [K] を求めなさい。 A->B の等温過程のときの気体がする仕事は WAB=nRTBloge (7) [J] であり, C->D の等温過程のときの気 体がする仕事は Wcp = nRT, loge (72) [J]であった。 A->B のときは等温過程なのでQz = WAB である。 TBVY-1 VC VB TcV2-1 などから得られる =1 Tc となる。 = WAB+WCD Q2 の関係を使うと, カルノーサイクルの熱効率は n = VD VA 3) n を求めなさい。 問3 問1と問2のうち不可逆過程はどちらかを答えなさい。 教科書3-2の43ページ下部を参考にすること。

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物理 高校生

大門2の(2)の答えは、 8・4×10^2J となっていますが、840Jではないのは何故ですか

T= 2 熱容量と比熱 次の問いに答えよ。 (1)質量 200gの銅製の容器がある。銅の比熱は0.38 J/(g·K) であ る。この容器の熱容量を求めよ。 (2) 水の比熱は4.2 J/(g·K) である。水40gの温度を5.0Kだけ上げ るのに必要な熱量を求めよ。 (3) ある金属片 50g に 450Jの熱量を与えたところ,温度が 10K上 昇した。この金属の比熱を求めよ。 まとめ D 2 (3) 27 る。 t= (1) 76 J/K 温 (2) 8.4× 10J (3) 0.90 J/(g-K) よ 熱量の保存 まとめ E |3 質量200 g,温度 20℃の鉄製の容器に 60 ℃の水50gを入れた。し ばらくして熱平衡になったときの温度を[℃]とする。水の比熱は 4.2 J/(g-K), 鉄の比熱は 0.45 J/(g·K)である。 (1) 水が失った熱量を,tを含む式で表せ。 (2) 容器が得た熱量を, tを含む式で表せ。 (3) 熱の移動は容器と水の間だけで起こるものとする。熱平衡にな ったときの温度を求めよ。 単 (1) 熱 (1) 210(60 - t) [J] 「Q (2) 90(t- 20) [J] 水た 50 (3) 48 ℃ (2)熱 「Q 容 200 [4 熱の伝わり方 次の(1)~(3)の現象は, いずれも熱の伝わり方を示すものである。そ れぞれは,熱伝導, 対流, 熱放射のいずれか答えよ。 (1)寒い部屋でストーブに火をつけ室内全体の空気を温めるとき (2) コップにお湯を入れてコップが温められるとき (3) 日光で道路のアスファルトが熱くなるとき まとめ F (3) 熱 [4 (1) 対流 は 210 (熱伝導 よ ()熱放射 2) (1) 求める熱容量を C(JK] とする。熱容量の式「C = mc」に, 質量 m = 200 g, 比熱c= 0.38 J/(g·K) を代入して C= 200 × 0.38 = 76 J/K (2) 求める熱量をQのとする。熱量の式「Q= mc(T, - T)」に, 質量 m = 40g. 比熱c=D 4.2 J/(g·K), 温度差 T。 -T,= 5.0 Kを代入して Q=D 40 × 4.2 × 5.0 = 840 = 8.4 × 10°J (3) 求める比熱をc(J/(g-K)] とする。 熱量の式「Q = me (T,

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