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理科 中学生

青線で引いたところの意味が理解できません💦

(3) 実 また かたる (2) 手 (5) ( <結 実験1 > を行ったところ, <結果 1 > のようになった。 <実 (1) [ な 手 生 3 空気中の水の変化を調べる実験について 次の各問に答えよ。 <実験> を行ったところ, <結果>のようになった。 <実験> (1) 金属製のコップに半分くらいまで水を入れ, 水温 が気温と同じになるまで, しばらく室内に置いてお いた。 (2) 図1のように, コップに少しずつ氷水を入れなが らガラス棒でかき混ぜて, コップの表面に水滴がつ き始めるときの温度(露点) を調べた。 (3)表1は, 乾湿計用湿度表の一部である。 (2) の操作 を行ったときの気温と湿度を表1 と乾湿計を用い て調べ, 記録した。 1回目 (1日目 午後3時) 2回目 (2日目 午前11時) 表 1 乾球示度 [℃] (4) (1)~(3)の操作を, 連続した2日間で,合計4回行った。 3回目 (2日目 午後3時) 27 26 25 24 4回目 (2日目 午後6時) 気温 湿度 [°C] [%] 24 1 92 92 92 91 19 22 16 <結果> 表2は, 4回の結果をまとめたものである。 2回目から4回目を行った2日目は, 1日を通して天 気の変化がなく、空気中に含まれる水蒸気量はほぼ一定であったことが分かっている。 また,図2は 気温と飽和水蒸気量との関係を表したものである。 表 2 60 62 53 71 乾球と湿球示度の差[℃] 2 3 4 84 77 70 84 76 69 84 76 68 83 75 67 be -5- 図2 空気中の水蒸気量 [g/m³] 30 25 20 15. 10 5 図1 0 氷水 0 5 ガラス棒 ソー 10 5 63 62 61 60 温度計 <実験1>では, 動かす」 という命令が 適切 金属製の コップ 15 20 25 30 気温 [℃]

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物理 高校生

(4)で、W=3/2nR⊿Tで⊿T=0からw=0になってしまったんですが、どうすればいいのでしょうか??

リード C 基本例題 25 気体の状態変化 PA 1molの単原子分子理想気体を容器の中に封入し,圧力 と体積Vを図のA→B→C→Aの順序でゆっくり変化さ3po せた。C→A は温度 T の等温変化であり,その際気体は 外部へ熱量 Q を放出した。 次の量を, To, Q, および, 気 Po 体定数Rのうち必要なものを用いて表せ。また,問いに答 O 第8章 気体分子の運動 気体の状態変化 69 えよ。 (1) 状態 B の温度TB (2) A→B の過程で気体が外部にした仕事 WAB と気体が吸収した熱量 QAB (3) B→Cの過程で気体が外部にした仕事 WBC と気体が吸収した熱量QBc (4) C→Aの過程で気体が外部にした仕事 WCA 問 Q=1.1RT のとき, 1サイクルの熱効率eを有効数字2桁で求めよ。 3poVo=RT A→Bは定圧変化である。 気体がし た仕事は 「W'= AV 」 より WAB=3pox (3Vo-Vo)=6poVo ①式を用いて WAB=2RT このときの内部エネルギーの変化 4UNBは「AU = 12/23nRAT」より 3 4UAB = 1 ×1×R(3To-To)=3RT 熱力学第一法則 「4U = Q+W」 と 「W=-W'」 より 「Q=4U+W'」 (W' : 気体がした仕事) なので QAB=3RT+2RT=5RT。 (3) B→Cは定積変化なので、気体が外部 にした仕事 WBc=0 である。 このと きの内部エネルギーの変化⊿UBCは 4UBc=1×1×R(T-3T) A =-3RTo Vo 指針 気体がした仕事を W' とすると, 熱力学第一法則 「4U = Q+W」と「W=-W'」 より 「Q=4U + W'」 となる。 各過程での Q, 4U, W' を表にまとめながら考えるとよい。 熱 効率を求めるとき, 「気体がした仕事」 は正の仕事・負の仕事をあわせた正味の仕事を考え る。一方, 「気体が吸収した熱量」 には、気体が放出した熱量を含めない。 「Q=4U+W'」 より 解答 (1) 状態AとBとでシャルルの法則を用 Vo_3Vo To いると TB よってTB=3To (2) Aでの状態方程式より 3poxVo=1×RT。 ►► 130 3VoV QBc=-3RT+0=-3RT。 [注 QBc<0であるから, 実際には気体 は熱を放出したことがわかる。 (4) C→A は等温変化なので, 内部エネルギ の変化 4UcA=0 である。 また,問題 文より,気体が放出した熱量はQである (吸収した熱量はQo)。 「Q=4U + W'」 より -Qo=0+Wc よって WcA=Qo 以上の結果を下の表にまとめる。 -3RT-3RTo 4U + W' A→B (定圧) 5RTo 3RT 2RTo BC (定積) 0 - Qo 0 -Qo CA ( 等温) 一周 2RTo-Qo 0 |2RT-Qo 問 気体がした正味の仕事 W' は W'=WAB+WBc+WcA=2RT-Qo 気体が吸収した熱量 Qin は Qin=5RT [注 放出した熱量を含めてはいけない。 W' 2RTo-Qo Qin 5RT。 よってe= ここで, Qo=1.1RT を代入すると 2RT-1.1RT 0.9 e= 5RTo -=0.18 5

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