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物理 高校生

気体が真空へ膨張するときなぜ仕事をしないとなるのでしょうか

図のように,栓Cが付いた細い管でつながれた二つの円筒容器 A, B がある。左の 容器 A の体積は Vo で, 右の容器 B には, なめらかに動く断面積Sのピストンが取り 付けられている。はじめ,栓Cは閉じられており,容器 A には絶対温度 To で外部と 同じ圧力 Poの気体が入っている。また, 容器Bの内部は真空であり, 体積が夢とな るようにピストンが固定されている。 ただし, 円筒容器,栓,ピストンは熱を通さ ず, 細い管の体積は無視してよいものとする。 O 0 ピストン製 S 容器 A 栓C 容器B (断面積) C Vo, To, Po Vo 1/2 真空 Poえなけれ 問1 ピストンの位置を保ったまま栓Cを開くと, 気体が容器 A, B 全体に一様に広 がった。この過程に関する記述として正しいものを二つ選べ。原千代千葉華 ① 気体は外部に対して仕事をせず, 気体の圧力は減少した。 間 Vq .> ② 気体は外部に対して仕事をせず, 気体の圧力は変化しない。 気体は外部に対して仕事をせず,気体の圧力は変化しない。標 ③ 気体は外部に対して仕事をし, 気体の圧力は減少した。 ④ 気体は外部に対して仕事をし, 気体の圧力は変化しない。 2 ⑤ 気体の温度は 1 To に下がる。 0EST @ ⑥ 気体の温度はTのまま変化しない。 3 2 ⑦ 気体の温度はTに上がる。 シリンダー ocea 083 Q 068 0

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数学 大学生・専門学校生・社会人

電磁気の問題ですが、さっぱりわかりません。過程とともに回答していただけると幸いです 写真におさまらなかった問四以下は下記のとおりです (4) 小問(3) で求めた静電ポテンシャルを用いて、導体球外部における電場を求 めよ。 (5) 小問(4) で求めた電場より、導体... 続きを読む

一様な電場Ē。= (0,0,E) のなかに半径R の導体球を原点 (0,0,0) に置く。球 外部の近傍における電場や電荷を求めよう。 なお、 導体に関する知識は証明なく 用いてよい。また無限遠での静電ポテンシャルは一様な電場に由来する静電ポテ ンシャルを除いて0とする。 [ヒント 1] 導体表面では、静電ポテンシャルは表面の位置によらない定数で ある。 [ヒント 2] 電気双極子モーメントアは電子双極子を構成する負電荷 -g の位置 から正電荷 +q の位置へのベクトルを用いて、ㄗ = qdと定義される。 [ヒント 3] 原点にある電気双極子戸が十分遠方で作る静電ポテンシャルは 1 p.F Od(7) = 4πEO F3 である (1)上記の一様な電場Eを作る静電ポテンシャルは、do (r) = -Eoz (= -Eo-r) であることを確認せよ。 (2) 導体球の代わりに(仮想的な)電気双極子(電気双極子モーメントア)を原 点に置いた時に発生する静電ポテンシャルと、 静電ポテンシャル do (ア)の 重ね合わせを考える (電気映像法)。 原点から半径Rの球面上で静電ポテン シャルが0となるのに必要な戸に関する条件を求めよ。 (3) 小間 (2) で求めた条件を用いて、 導体球外部における静電ポテンシャルを求 めよ。 [ヒント 4] 一様電場由来の静電ポテンシャルを加えるのを忘れないように。

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物理 高校生

物理 原子分野です (3) 解説に 反応前の全エネルギーと 反応で発生したエネルギー(解放されたエネルギー)の和が ヘリウムと 中性子のエネルギーの和となっています なぜこうなるのでしょうか 元々、水素2つのエネルギーがあって、そこから、水素、中性子、解放されたエネルギー ... 続きを読む

104 (2) 陽電子は正の電荷をもち、その質量は電子の質量に等しい。静止し ている陽電子と電子が結合し,陽電子と電子は消滅し,エネルギーの 等しい2個の光子が発生した。この光子1個のエネルギーは [MeV〕 である。 ただし, 1MeV=10°eVである。 原子 105 V (2) 衝突後のヘリウム3原子核の速さVと中性子の速さの比では (2)である。 [MeV] である。 や (3) 中性子の運動エネルギーは (3) (立教大) 153 超高温において, リチウムの同位核1個と重水素の原子核(質量数2) 1個が結合して,2個のヘリウムの原子核 (質量数4) を構成する。 中性 子の質量は 1.0087 [u] 陽子の質量は1.0073 〔u〕, リチウムの同位核1 個の質量は 6.0135〔u] 重水素の原子核1個の質量は2.0136〔u〕,ヘリ ウムの原子核1個の質量は4.0015〔u〕とし, 1 [u] は 931 〔MeV〕に相当す る。 重水素にも陽子と中性子の質量欠損ある (a) 重水素原子核の質量欠損は(1) [u] で, 結合エネルギーは (2) [MeV]である。 (b) 上の反応は次の核反応式で表される。 (3) Li+ KH → (6) X He (5) (7) (c)この反応で失われた質量は (8) | [u] である。 答えは小数点以下 第4位まで求めよ。 (d) この反応で (9) [MeV〕 のエネルギーが放出される。 答えは有効 数字3桁で求めよ。 (東海大) 154" 等しい運動エネルギー 0.26 MeVをもつ2個の重水素原子核Hが 正面衝突して, ヘリウム原子核Heと中性子 in が生成される。これ は核融合反応と呼ばれ、次の反応式で表される。 {H+H→He+ in ただし、中性子,重水素原子核, ヘリウム3原子核の質量は,原子質 量単位で表すと, それぞれ 1,0087 u. 2.0136u. 3,0150uである。 ここで1u=1.7×10kg 1MeV=1.6×10 'J. 光速e=3.0×10m/s とする。 (1) 質量を失うことによって生じたエネルギーは (1) (MeV)である。 (日本)

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理科 中学生

(3)と(5),(6)がわかりません。 計算過程を詳しく教えてください

3 図 1 図2 1秒間に60回打点する記録タイマー、記録テープをとりつけた台車、滑車と糸のついたおもりを用いて,水 平面上で図1のようにセットした。この状態で台車から静かに手をはなし,台車が点0を通過した瞬間から記 録タイマーを作動させ,記録テープに記録した。おもり は床についたあとははずんだりせず,台車の運動状態に 影響をあたえないものとする。また,この実験では摩擦 による影響はなく,台車は滑車に衝突しないものとする。 図2は、このテープを6打点ごとに切って左から順には ったものである。各テープの長さをはかったところ,右 の表のようになった。 <東大寺〉 3.56.05.5 記録タイマー おもり 床 a b c d e f 区間 a b C d e f 長さ[cm] 3.50 6.00 18.50 10.80 11.25 11.25 (1) 区間 a での台車の平均の速さは何cm/sか。 (2)区間 aからbの間について,台車がこのまま加速を続けたとしたら, 1秒間で台車の速さは何cm/s増加 するか。 (8) 台車が点0 を通過した瞬間の速さは何cm/sか。 (4) おもりが床についたのは,区間 a ~ f のどれか。 台車が点を通過してから,おもりが床につくまでの時間は何秒か。 (C) 台車が点0を通過したとき,床からおもりまでの高さは何cmか。 (7) 図3のように, おもりの先にもう1つ同じ重さの別のおもりを糸でつり下 げてから静かに手をはなして、 図1と同様に測定した記録テープを6打点ご とに切って左から順にはるとどうなるか。 次から選べ。 H a b c d e f a b c d e f a b c d e f a b c d e f 図3 別のおもり

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理科 中学生

(4)がわかりません。 計算過程を特に教えてください。

56 [V] 3 回路に関する次の問いに答えよ。ただし、水1gの温度を1℃上昇させるために必要なエネルギーを42Jと」 抵抗で発生した熱はすべて水の温度上昇に使われるものとする。 電源装置 電流計 電圧計、いくつかの抵抗を用意し、右の図のような回路をつく った。抵抗にかかる電圧をはかるためには,電圧計を右の図のアイのどちらにつな げばよいか。 (2)図のAB間に次の①~④のいずれかをつなぎ、 電圧計の値が20Vを示すように電源 装置の電圧を設定した。 電流計の値はそれぞれ何Aになるか。 小数第1位まで答えよ。 必要があれば小数第2位を四捨五入すること。 ① 40Ωの抵抗 ② 40Ωと10Ωの抵抗を直列につないだもの 〈函館ラ・サール〉 A B (3 40Ωと10Ωの抵抗を並列につないだもの ④ 40Ωと10Ωの抵抗を並列につないだものに32Ωの抵抗を直列につないだもの (3)(2)の④の10Ωの抵抗で消費される電力は何Wか。 (4 (2)の①~③の抵抗を,それぞれ100gの水が入った断熱容器に入れた。 電圧計の値が20Vを示すように電 源装置の電圧を設定し, 電流を63秒間流した場合,水の温度が最も上昇したのはどの抵抗を入れた容器か。 ①~③の記号で答えよ。 また、その抵抗を入れた容器では水の温度は何℃上昇するか。 小数第1位まで答え よ。必要があれば小数第2位を四捨五入すること。 記号 温度 XG 40Ωの抵抗と10Ωの抵抗をそれぞれ個ずつ用意し、合計2N個の抵抗をすべて直列につないだR」と、 すべて並列につないだR』をつくった。次に, 100gの水が入った断熱容器を2つ用意し、一方にはR」を,も う一方にはR」を入れた。 電圧計の値が20Vを示すように電源装置の電圧を設定し、電流を63秒間流したと ころ、R2を入れた容器の水温の上昇幅がR」 を入れた容器の水温の上昇幅の25倍になった。 Nの値を整数で 答えよ。

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