(1)で分子が1回の衝突で受ける力積が負になる理由が分かりません。後➖前で受ける力積が正で与える方が負にならないんですか？

ダーがあり,このシリンダーに単原子分子 N個か ピストン 3 図のように,断熱材で作られた直方体のシリン らなる理想気体が閉じこめられている。1分子の 質量をm (kg)とする。ある分子の速さを[pd/s] とし,この系の状態を分子運動の立場から考える。 シリンダーの断面積はL'[m]であり, ピストン はシリンダー内をなめらかに動く。気体分子は器壁と完全弾性衝突をする。ただし, 分 子の数 Nは十分大きく,ある物理量aの交個の分子についての平均値をくa》と表す ものとし,ボルツマン定数をR (J/K} とする。なお,kは1分子当たりの気体定数に等 シリンダー しい。 [1) ピストンがシリンダーの底から長さ L[m]のところで静止し, 系は熱平衡の状態に ある。ピストンに垂直な右向きにx軸をとり,分子のx方向の速度成分をv, と表す。 (1) ピストンに衝突する1個の分子を考える。1回の衝突でこの分子がピストンに与 える力積を m, v,を用いて表せ。 (2) この分子が1秒間にピストンに衝突する回数 f,もv, Lを用いて表せ。ただし, 分子どうしの衝突は無視できるものとする。 (3) この系の圧助 P{Pa) を N, m, <v?>, Vを用いて表せ。 ただし, V=L° とす R V (re る。 (4) この系の内部エネルギーU[J]を系の絶対温度T{K)および N, )k を用いて表せ。 (2) 次に,ピストンを速ざ vo[m/s)でxの正の向きにゆっくりと移動させる。 (5) ピストンに衝突する「個の分子を考える。1回の衝突によるこの分子の運動エネ ルギーの変化量はいくらか, m, v, voを用いて表せ。ただし, #oがu。に比べ十 分小さいためvo の項は無視できるものとする。 (6) このとき,系の温度の単位時間当たりの変化量 4才を(温度す, 体積Vおよび単 位時間当たりの体積変化量 AVを用いて表すと 27 vV 4T=- となることを示せ。ただし,AV=Lvとする。 また, voがかに比べ十分小さいた め,f。の変化は無視できるものとする。 /万子が1回の衝突さ受る様は 3 一 () +2mue (-mux)-(mvx): -2mlx ;ピストンに与スるカ積は 作用及用の活則まり 2mじx [Ms] 3 2 22 い。 (m Nm<r's MalA p: 3T PT: nRT 4) PIIVYU)

二原子分子についての質問です！ NaClは、二原子分子なのでしょうか？ 同じ元素同士（OとO）がくっついて出来たものだけを、二原子分子というのでしょうか？ ご回答宜しくお願い致します。

解答と解説をお願いします。

I 次の各問いに答えよ。 問6 水と硫化水素の沸点に関する次の文章中の空欄 に当てはまる記述を, 10 字程度で答えよ。 水分子と硫化水素分子は, いずれも図4のような折れ線形をした三原子分子である。 一般に,構造が似た分子では, 分子量が大きい物質ほど沸点が高い。しかし, 水は, 硫化水素より分子量が小さいにも関わらず,硫化水素より沸点が高い。これは, 水の 分子間に、分子間力の一つである ためである。 水分子 硫化水素分子 (分子量 18, 沸点100 ℃) (分子量 34, 沸点 -61 ℃) 図 4

過去問の解答がないため、解答のみでもいいのでお願いします。

化学 問題 I [1] 第4周期までの元素の周期表を次に示す。この表に関して,間1~間7に答えよ。 族 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13|14 15 16|17| 18 周期 1 H He 2 Li Be B C N 0 F Ne Na| Mg |A| siP|s|| Ar 3 S 4 K Ca Sc| Ti V Cr| Mn Fe| Co Ni | Cu | Zn | Ga| Ge 「As Se | Br |Kr 間1.表中にある元素の中で非金属元素の数はいくつか。 問2.表中にある元素の中で遷移元素の数はいくつか。 問3.第2周期の元素の中でイオン化エネルギーが最も小さい元素はどれか。元素記号で答えよ。 問4.第2周期の元素の中でイオン化エネルギーが最も大きい元素はどれか。元素記号で答えよ。 問5.第3周期の元素の中で電子親和力が最も大きい元素はどれか。元素記号で答えよ。 問6.表中にある元素の単体の中で単原子分子として存在するものはいくつか。 問7.メンデレーエフが 1869年に発表した周期表は,元素を何の順に並べてあったか。

物理の状態変化です。 解答が理解できません

ておく。シリンダーの底にはピストンが接しており,大気圧は P。である。コッ 物理 のように,体積が%の容器Aに圧力がP。の単原子分子理想気体を入 0~6のうちから一つ選べ。ただし,容器 A,シリンダー,細い管,ピス ンは断熱材でできており,細い管とコックの容積は無視できるものとする。 V= 7 vo= VoV) lo= Vo= Vo- 5vo5 3 V- 容器A シリンダー V。 コック 気体 po ピストン う n=M シリンダー。 容器 A コック T s V - Pos/ 気体 気体 ピストン PS 図 4 Pエネ ムU= ne 0。 V% 2 3 % 3 2 6 -V% 3 6 4 8 の

2行目の内部エネルギー変化で、自分は3.00molをかけたのですが答えではかけていませんでした。 何故ですか？

3molの単原子分子を4.00atmの一定圧力下で300Kから400Kにした。 単原子分子理想気合のモル定容熱容量とモル定圧熱容量の値を数値で示せ。 このときの内部エネルギーとエンタルピーの変化量/U、AHを求めよ。

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)

問5の5についてです。 解説1行目。Aの体積増加したので温度上昇というのは、PV=nRTが根拠ですか？ 私は　ΔU=Q-w(した仕事) を根拠に、 AはBに仕事をしたのでAに関する第一法則より、 w>0より (Q=0 なので)　ΔU<0 つまりAの温度は下がっているので... 続きを読む

物理 問5 次の文章中の空欄 5 6 に入れる式として正しいものを, それぞ れの直後の で囲んだ選択肢のうちから一つずつ選べ。 る 由 図5のように,なめらかに動くことのできる断熱材でできたピストンがはめ 込まれた断熱容器が水平面上に置かれている。ピストンの左側をA室,右側 をB室と呼ぶ。ピストンの中には熱をよく通す材質でできたスイッチがあり, このスイッチを閉じるとA室とB室の間で熱の移動が可能になるが, スイッ チを開くと熱の移動はできなくなる。 ただし, スイッチの熱容量は無視できる。 スイッチを開いた状態で A室に物質量 nA, 温度 T。の単原子分子理想気体 を閉じ込め,B室に物質量 ng, 温度 Tg の単原子分子理想気体を閉じ込める と,ピストンは静止した。次に, スイッチを閉じたところ, ピストンはゆっく 0 T> Ts りとB室側へ移動した。このことから 5 2 Ta= Te} とわかる。 3 Ta< Ts」 また,十分に時間が経過すると, A室とB室の気体の温度は, TATB Ta+ T。 0 Ta+ Ts @ ア Ta+ Ts 2 となる。 6 ngTa+naTa 1ATA+ ngTa nA+ nB nA+ nB スイッチ ピストン A B 図 5 - 69 -

(4)なのですがピストンが静止する=容器内の気圧は大気圧と等しいと認識していたのですが違うのでしょうか？ 誰かおねがいします

STEP2 b-Vグラフを作図。 STEP3 熱力学第1法則を表にまとめる。 「設定は同じです) 東京工大〉 ンの式 この問題で 解法Check! 70 例題 断熱材でつくられたピストンつきの円 簡形の容器に1mol の単原子分子の理想気 体が入っている。ピストンの質量はM[kg] で、上面は圧力po [N/m°], 温度 T, [K] の 大気に接している。ピストンはストッパーA で止まっており, 容器の底面からピストンの 下面までの高さはL[m] である。 気体定数 をR(J/(mol·K)], 重力加速度の大きさをg (m/s°) とする。なお, 答えは M, To, R, L およびgの一部または全部を用いて表せ。 (1) 最初,理想気体の圧力は po [N/m°], 温 度は To[K] であった。その内部エネルギーはいくらか。 2 ヒーターで気体を加熱し,気体の温度が T. [K] になったときビストン が上に動き始めた。温度 T, と気体に加えた熱量Qi [J] を求めよ。 3 加熱を続けるとピストンはゆっくり上昇を続けた。 ピストンが上のスト ッパーBに接したとき,気体の高さは1.5L [m] であった。このときの温 度T (K) を求めよ。 また, ピストンが動き始めてからこのときまでに理 B 十ー 0.5L ピストン A こし, Me>m L 000000 ーヒーター 共限に繰り返 いを求めよ。 〈宮崎大〉 三は同じです) SECTION 11 気体の熱力学 59

ボイルシャルルの法則を使ったのですが間違えました。 この問題でボイルシャルルが使えないのは何故ですか？

に入れる式として正しいものを,そ 7 下の文章中の空欄 れぞれの直後の 問4 6 「で囲んだ選択肢のうちから一つずつ選べ。 B A コック 2p0 2T。 To ロ po 管 2V% V% 2p0 Vo 図 7 2Vo To 2To 図7のように,容積 Vo, 21V%の容器 A, Bがコックの付いた細い管で連 結され,それぞれの容器に同じ種類の単原子分子の理想気体が封入されてい る。はじめ,コックは閉じられており,容器A内の気体の圧力は po, 絶対 温度は To, 容器B内の気体の圧力は 2p0, 絶対温度は2T。であった。容器, 管,コックは断熱材でできている。また, 管の容積は無視できるものとする。 コックを開いて十分に時間が経過した後の気体の圧力をp, 絶対温度をT 0 か 07。 To とすると,p= 4 To 3 である。 6 T= 7 の O7 3 O 2p0 6 2T。 PoVo 30 Vo 父2pY。 2pVa T。 まて、 て。 To p-Vo 2poK. 7。 (第3回-5) ミ é 4|3 3|2 5|3 の