（2）教えてください🙏

問1 次の文章を読み, 設問 (1)~(3)に答えよ. 数値は有効数字2桁で答えよ。 Abel Not l 應義塾大) に,上部が開いた管内部の断面積が4.0cm²のU字管の底部に水だけを通す半透膜を設置した。 大気圧下 塩化ナトリウム (NaCl) を純水に溶解し, 1.00Lの濃度x [mol/L] の希薄溶液を調整した。 図に示すよう で、調整した NaCl 水溶液から100mLを左側の管に, 100ml の純水を右側の管に入れた。 温度 300Kにお いて, U字管に NaCl水溶液および純水を入れた直後は, 水面の高さは同じであった.その後, 右の純水側 から左の水溶液側に水が流入し、水面の高さが変化し始めた。変化が止まった際の水面の高さの差は cmである.ここで, 水溶液の密度は純水のそれ 5.0cmであった. そのとき, 移動した水の体積は と等しいとし, 高さ 1.0cm の水柱の圧力は 100 Pa とする。 断面積 4.0cm2 断面積 4.0cm² 同じ水面 の高さ 水溶液 半透膜 純水 水溶液 半透膜 純水 5.0cm 図 半透膜を設置したU字管における純水と水溶液間の水の移行現象 (1) に当てはまる適切な数値を答えよ、 X(2)調整した NaCl水溶液の濃度x [mol/L] を答えよ. 気体定数は8.31 × 103 Pa・L/(K・mol) とする.

この問題の（2）の解き方教えてください🙏 答えは1.10×10‎^-4です

問1 次の文章を読み, 設問 (1)~(3)に答えよ. 数値は有効数字2桁で答えよ。 Abel Not l 應義塾大) に,上部が開いた管内部の断面積が4.0cm²のU字管の底部に水だけを通す半透膜を設置した。 大気圧下 塩化ナトリウム (NaCl) を純水に溶解し, 1.00Lの濃度x [mol/L] の希薄溶液を調整した。 図に示すよう で、調整した NaCl 水溶液から100mLを左側の管に, 100ml の純水を右側の管に入れた。 温度 300Kにお いて, U字管に NaCl水溶液および純水を入れた直後は, 水面の高さは同じであった.その後, 右の純水側 から左の水溶液側に水が流入し、水面の高さが変化し始めた。変化が止まった際の水面の高さの差は cmである.ここで, 水溶液の密度は純水のそれ 5.0cmであった. そのとき, 移動した水の体積は と等しいとし, 高さ 1.0cm の水柱の圧力は 100 Pa とする。 断面積 4.0cm2 断面積 4.0cm² 同じ水面 の高さ 水溶液 半透膜 純水 水溶液 半透膜 純水 5.0cm 図 半透膜を設置したU字管における純水と水溶液間の水の移行現象 (1) に当てはまる適切な数値を答えよ、 X(2)調整した NaCl水溶液の濃度x [mol/L] を答えよ. 気体定数は8.31 × 103 Pa・L/(K・mol) とする.

この問題の（2）の解き方教えてください🙏 答えは1.10×10‎^-4です

問1 次の文章を読み, 設問 (1)~(3)に答えよ. 数値は有効数字2桁で答えよ。 Abel Not l 應義塾大) に,上部が開いた管内部の断面積が4.0cm²のU字管の底部に水だけを通す半透膜を設置した。 大気圧下 塩化ナトリウム (NaCl) を純水に溶解し, 1.00Lの濃度x [mol/L] の希薄溶液を調整した。 図に示すよう で、調整した NaCl 水溶液から100mLを左側の管に, 100ml の純水を右側の管に入れた。 温度 300Kにお いて, U字管に NaCl水溶液および純水を入れた直後は, 水面の高さは同じであった.その後, 右の純水側 から左の水溶液側に水が流入し、水面の高さが変化し始めた。変化が止まった際の水面の高さの差は cmである.ここで, 水溶液の密度は純水のそれ 5.0cmであった. そのとき, 移動した水の体積は と等しいとし, 高さ 1.0cm の水柱の圧力は 100 Pa とする。 断面積 4.0cm2 断面積 4.0cm² 同じ水面 の高さ 水溶液 半透膜 純水 水溶液 半透膜 純水 5.0cm 図 半透膜を設置したU字管における純水と水溶液間の水の移行現象 (1) に当てはまる適切な数値を答えよ、 X(2)調整した NaCl水溶液の濃度x [mol/L] を答えよ. 気体定数は8.31 × 103 Pa・L/(K・mol) とする.

（1）〜（6）まで分かったのですが（7）が分かりません 教えて頂きたいです

次の文の に入れるべき式を記せ。 図のように、なめらかに動くピストンをもつ断面積 Sの2つの円筒形の容器Aと容器Bが, 大気中で鉛 直に固定されている。2つのピストンは,質量の無視 できる細い棒で連結されている。各ピストンの質量は Mであり, AとBの中にはそれぞれ1モルの単原子 分子の理想気体が入っている。 容器とピストンは断熱 材でできている。 また, Aには加熱用のヒーターが取 り付けられている。 気体定数を属, 重力加速度の大き さをgとする はじめに, AとB内の気体の温度はともに T。 であ A内の気体の体積が V の状態でピストンが静止 している。このとき, AとB内の気体の圧力がそれ ぞれ PA と PBであった。 PA と PBの差 4P (=PA-PB) を M, S, g で表すと (1) となりま た,B内の気体の体積VB を PA, AP, Vo で表すと (2) となる。 ピストン 棒 ヒーター 円筒容器 B 円筒容器 A 次に,ヒーターによりA内の気体を加熱したところ,ピストンがゆっくりとんだけ上昇し, A内の気体の温度は T」に, B内の気体の温度は T2 になった。 この過程でA内の気体がした 仕事を WA, B内の気体になされた仕事を W とする。 A内の気体の内部エネルギーの変化を R, To, T で表すと (3) WB を R, T2, To で表すと (4), WA を WB,M,g, hで表 すと (6) (5),また,A内の気体に与えられた熱量をh, R, To, Ti, Ta, M, g で表すと となる。 なる。 以上では T2 を既知量としてきたが, T2 を T1, Vo, 4P, VB, S, h, R で表すと (7) と

（2）ではどうして窒素だけの体積で考えるのでしょうか？

準 56. 〈混合気体と蒸気圧〉 つ入れ, 圧力を1.0×10 Pa, 温度を60℃ に保ったところ, ヘキサンはすべて気体と 体積を自由に変えることができる容器内 にヘキサンと窒素をそれぞれ 0.20mol ず ヘキサンの蒸気圧(×10°Pa) PRERA22265 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 なった。 ヘキサンの蒸気圧曲線は図の通り である。 次の問いに有効数字2桁で答えよ。 R=8.3×10°Pa・L/(mol・K) (1) 混合気体の圧力を 1.0 × 105Pa に保 ったまま, 温度を徐々に下げていったと き、何℃でヘキサンが凝縮し始めるか。 (2) 混合気体の圧力を 1.0×10 Pa に保っ 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0 10 10 20 30 40 50 60 70 温度 (℃) たまま,さらに温度を下げて 17℃にした。 このときの混合気体の体積は何Lか。 (3)17℃のもとで, 凝縮したヘキサンをすべて気体にするためには, 混合気体の体積を 何L以上に膨張させなければならないか。 0x80 上智大 〕

(5)のカの求め方がよく分かりません。 あと(６)のオレンジで印のつけてあるv’1>v’2のところで平衡2の方が1よりアンモニアは少ないからアンモニアを分解する逆反応v’2がv’1より大きくなってv’2>v1と考えることもできませんか？

問2 次の文章を読んで, 設問 (1)~(6)に答えよ。 7mol 3mal 窒素 N21.0mol. 水素 H2 3.0molの混合気体を少量の四酸化三鉄 FeO』とともに容 積可変の密閉容器に入れ、 ある温度で反応させると, 式 (1) の反応が起こり, アンモニ アNH』 が生じた。 2mol N2 + 3H2 2NH3 チュ Ett (1) 2コ 容器内の圧力をP 〔Pa] に保つと、 混合気体中の物質量の比がN: H2: NH3 =1:3: 2になったところで平衡状態となった (平衡状態1とする)。 また,平衡状態における各気体の分圧をPNa. PH, PN4 とすると,圧平衡定数 K, は 式 (2) のようになり, P1 を用いてK を表すと式(3)のようになる。 (PNH) 2 K₁ = PN2X (PH2 ) 3 ア [ウ Kp= P1 イ 平衡状態1から温度を一定に保ったままで, 圧力を Pi 〔Pa] よりも 設問(5) 空欄 ク にあてはまる整数を記せ。 設問(6) 平衡状態における正反応によるNH』の生成速度を11. 逆反応による NH3 の分解速度をvi', 平衡状態2における正反応による NH3の生成速度をV2, 逆反応によるNH の分解速度を vzとする。また,平衡状態1から平衡状態 2に変化する過程でのある時間における正反応によるNH3 の生成速度を Ut, 逆反応による NH3 の分解速度を ur' とする。 次の(a)~(c)に示した反応速 度の大小関係を等号もしくは不等号を用いて表せ。 (a) (b) vi v₂ (C) vt v2 平 1→2 平衡状態では 1→ 2 (2) →正 NH ←反応 (3) NHD減らす反応の 方が速い 正反と反の亜同じ ひび NHS だんだん NHSの増える 速度 ひこぴ ひとくひと ひとつひ 平衡2の方がより NH ひょうひ エ(高い低い) P2 〔Pa] に保つと,平衡がオ(右左に移動し,N2, H2, NH3 の 物質量の比が1 カ 1になったところで新たな平衡状態となった (平衡状態 2 とする)。 P1とP2 の間には式 (4) の関係が成り立つ。 P2= -P1 (4) ク 設問 (1) 式 (1) のアンモニアを合成する方法の名称を記せ。 設問(2) 平衡状態1 における NH3 の物質量を有効数字2桁で記せ。 設問(3) 空欄 ア ~ ウ にあてはまる整数を記せ。 設問 (4) 空欄 エ オ に括弧内の語句のいずれかを記せ。 い ひょうひょ

物理重要問題集2024 大問71番の（3）なのですが、シャルルの法則は、初期状態と状態2で一定ではないのですか。

必解 71. 〈気体の状態変化と熱効率〉 熱機関を利用して上昇, 下降するエレベータの 熱効率を求めよう。 図1のように大気中で鉛直に 立てられている底面積S〔m²〕 の円柱形のシリン ダーに質量 Mo〔kg〕のなめらかに動くピストンが ついており,中に単原子分子理想気体が封じこめ られている。 図1のようにピストンの可動範囲は ho〔m〕からん 〔m〕 までである。 重力加速度の大き さを g〔m/s2] とする。 物体 M [kg] ピストン Mo〔kg]- h [m] ho[m] 初期状態 単原子分子 理想気体 状態 2 図1 初期状態は,気体の温度が外部の温度と同じ To [K], 気体の圧力』が大気圧と同じPo〔Pa〕, ピストンの高さがん。 〔m〕である。まず、ピ ストンの上に質量 M[kg] の物体を乗せ、シリンダー内の気体に熱を与える。 しばらく静止 し続けた後, ピストンが動きだした。 この動きだしたときの状態を状態1とよぶ。 さらに熱し続けるとゆっくりとピストンは上昇し,高さがん 〔m〕 に達した。 このときの状 態を状態2とよぶ。状態2になった瞬間に物体をピストンから降ろすとともに熱を与えるの をやめた。ピストンはしばらく静止し続けたが,やがてゆっくりと下降し,高さがん [m] となったところで静止した。 さらに時間がたつとシリンダー内の気体の温度がT [K] にな ったところで初期状態にもどり、この熱機関はサイクルをなす。 (1)状態1のシリンダー内の気体の温度を求めよ。 [Pa] (2) 初期状態から状態までに気体に与えられた熱量を求めよ。 (3)状態2のシリンダー内の気体の温度を求めよ。 (4) 状態1から状態2までに気体に与えられた熱量を求めよ。 (5) 気体の体積をVとするとき,このサイクルのV図を図2にかけ。 (6) このサイクルで熱機関が外にした仕事を求めよ。 (7) このサイクルの熱効率を求めよ。 0 V[m³] 図2 (8)M=2Mo, Mo= PoS =2h の場合の熱効率の値を求めよ。 [12 弘前大〕

(3)（４）がどうして回答のように計算していくのかよく分かりません

化学 問題Ⅱ 1 次の文章を読んで、設問(1)~(4)に答えよ。 --2 実験室では、 COCO る。 酸素は空気中に体積比で約21% 存在し、工業的には液体空気の分留で得られる。 塩素酸カリウムと酸化マンガン (NV)の混合物を加熱することで発生さ Okay +30= 水上置換で集める。このとき、酸化マンガン(Ⅳ)はあ としてはたらいてい 酸素 O は水にわずかに溶け、次のような溶解平衡が成り立つ。 O2(気)O2aq KHclc 0007 気相中のOのモル濃度をG [mol/L] 水に溶けているQ』のモル濃度をC[mol/L] とすると,平衡状態においては次式が成り立つ。 なお、 比例定数 Kは温度が一定なら、 一定の値をとる。 C D RT CEP RT 容積可変の密閉容器を用い, 温度を常に33℃に保って, 次の実験1.2を行った。 ただし、 気体は理想気体の状態方程式に従うものとし, 33℃における水の飽和蒸気圧 は 5.0 × 10° Pa とする。 また, どの平衡状態でも液体の水が存在し, その体積変化は 無視できるものとする。 【実験1】 0.100molのO2 をこの密閉容器に入れた。 容器内の圧力を1.00 × 10 Pa にしたところ, 容器内の気体の体積はV[L] になった。 この0の入った容 器に十分な量の水を入れ, 容器内の圧力を1.00 × 10 Pa に保った。 平衡状 態に達したとき, 容器内の気体の体積は0.80V [L]になった。 【実験2】 実験1に続けて, 容器内の圧力が2.00 × 10 Pa になるように圧縮すると. 新たな平衡状態に達した。 設問(1) 下線 ①の反応を化学反応式で記せ。 また, 空欄 適切な語句を記せ。 →あ にあてはまる最も よくいい K= G また,気相中の0』の分圧をP [Pa]. 気体定数を R [Pa・L/(K・mol)〕, 絶対温度を T〔K〕とすると,C は次のように表される。P=GR・T 設問(2) 空欄 い に入る適切な式を K, P, R, Tを用いて記せ。 また, 下線 ② で示される法則の名称を記せ。 設問 (3) 実験1で, 水に溶けている酸素の物質量は何molか。 有効数字2桁で記せ。 G= 6:上 RT C= RT 設問(4) 実験2で 水に溶けている酸素の物質量は何molか。 有効数字2桁で記せ。 また、このときの気体の体積をV'[L] とすると, の値を有効数字2桁で V' V これは温度一定のもとで,一定量の水に溶ける気体の物質量と, 気相中のその気 ヘンリーの法則 体の分圧の関係を示している。 記せ。

（1）水の答えはa,b,cどれになりますか？

金を米の 152□□ 気液の判定 容積を任意に調節でき 真空容器に, 水, ベンゼンを1molずつ入れた。 蒸気圧曲線 (右図)をもとに次の問いに答えよ。 ただ 水とベンゼンは互いに溶け合わないものとする。 (1) 温度 70℃, 容器内の圧力を1.0 × 10 Paになる 9 ように調節した。 このとき, 水およびベンゼンは 次の(a)~(c)のいずれの状態で存在するか。 (a) すべて気体として存在する。 (b) 液体よりも気体として多く存在する。 (c) 気体よりも液体として多く存在する。 (2)容器内の圧力が1.0 × 10 Pa のとき, 容器内の 飽和蒸気圧 [1] 1.0- 0.90- 0.80- 0.70- 0.60 圧 0.50 0.40- ベンゼン 1水 105 0.30- Pa 0.20- 20.10- 0- 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 温度 [℃] 物質がすべて気体として存在するためには,温度を約何℃以上にすればよいか。

容器に水を入れる問題なのですが、液体による圧力って途中で底面積変わってもρghなのでしょうか