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物理 高校生

物理の熱力学の問題です。 分かる範囲で良いので教えて下さい🙇

(月) 間4 過程Vでは、まず加熱装躍で気体に熱を加えながら温度が一定になるようにピストンを ゆっくり動かして状態Aから状態E(圧力p(ただし、か> p). 体積V,,温度 T)まで変 化させ、その後ピストンを固定して冷却装置により気体が熱を放出することにより状能E |3| 図1のようになめらかに勤くビストンがついたシリンダーに1モルの理想気体が入っている。 このシリンダーとビストンは断熱材でできており,シリンダー内には加熱·冷却装置が取り付け られている。この装置でシリンダー内の気体を加熱することにより気体は熱を吸収し,この装置 で気体を冷却することにより気体は熱を放出することができる。理想気体の内部エネルギーはそ の体積に依存せず、気体分子の数と絶対温度Tのみで決まる。この理想気体の定積モル比熱 Cy や定圧モル比熱 C,は,この問題で考える温度範囲では温度によらず一定である。気体の圧力p から状態Cまで変化(定積変化)させる。 (1) 過程Vを表す曲線の概略をャ-V図に描け。 (2) 過程V全体で気体が吸収する正味の熱量をQw とする。上記の4個の過程で気体が吸収 と体積Vの関係を表した図2ゆーV図)を参照して、以下の間いに答えよ。ただし,気休定数は する正味の熱量(Q, Q, Qu. Qw)の大小関係を不等式で表せ。また。その求め方を説 Rとする。配点 30 %) 明せよ。 問1 加熱·冷却装置を動作させずに、状態A(圧力p.体積V,温度T)からビストンを シリンダー ゆっくり動かして気体の体積を増加させると、気体の圧力は単調に減少して状態C(圧力 p。体積『2(ただし、V;くVa),温度 T)に達する。この変化を過程1とする。この過程 Iは断熱変化であるため,気体が吸収する熱量Q:は0になる。この過程1で気体が外部に ービストン する仕事所を求めよ。 理想気体 状態Aから状態Cに達する過程として、過程I以外に3通りの過程を考察する。 加熱·冷却装置 問2 まず過程Iについて考える。 程Iでは,始めに加熱装置で気休に熱を加えながら圧力を 図」 一定に保ちつつビストンをゆっくり動かして状態Aから状態B(圧力か,体積V2. 温度 T)まで変化させ. その後ビストンを固定して冷却装置により気体が熱を放出することによ り状態Bから状態Cまで変化(定積変化) させる。 p. A(T=TA)1 B(T=T。) p」 (1) 状態Aから状態 Bまで変化したときの気体の内部エネルギー変化 AUanを Crを用いて 表せ。 (2) AUAn を熱力学第1法則を用いて求め, Co. pu Th, Tu, Vi, Vaを用いて表せ。 1 (3) CrとC, の間には, C, - Cy=DRの関係がある。 (1)と(2)の結果を用いてこの関係を求 めることができる。 その求め方を示せ。 4) 過程Ⅱ全体で気体が吸収する正味の熱量(気体が吸収する熱量から, 放出する熱量を引 ID(T=To) |C(T=T) いたもの)をQ とする。 Q」 を Cr. R, Ta, TB, Teを用いて表せ。 1I 0 V」 V。 間3 過程山では, まずビストンを固定して冷却装置により気体が熱を放出することにより状態 図2 Aから状態D(圧力p. 体積V. 温度Tp)まで変化(定積変化) させ, その後加熱装置で気 体に熱を加えながら圧力を一定に保ちつつピストンをゆっくり動かして状態Dから状態C まで変化させる。過程Ⅱ全体で気体が吸収する正味の熱量をQ日 とする。このQe とQaの 大小関係を不等式で表せ。 ○M16(587-95)

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物理 高校生

44-2がわかりません。 熱量保存の法則についての、水に鉛を入れるという問題です。教えて欲しいです🙇‍♀️

8-2 鈴 50gの熱容量は何J/K か。鉛の比熱を 0.13 J/(g-K) とする。 3-3 ある物体に 1.5×10°Jの熱を与えたところ, 2.5℃ 温度が上がった。 この物体の 2- 100 ℃ の水 100gをすべて蒸発させるには, 何Jの熱が必要か。 ただし, 水の蒸 発熱を2.26 × 10。J/g とする。 0.45 J/(g-K) とする。 1 章 熱容量はいくらか。 執容量 38 J/K で 50°℃ の物体に7.6×10°Jの熱を与えると何℃になるか。 100℃のお湯 100gに 25°℃の水を 200g混ぜると何℃になるか。 M-2 20 ℃, 300gの水の中に, 70 ℃, 500gの鉛を入れた。温度は何℃になるか。 また,全体の熱容量はいくらか。ただし, 水の比熱を4.2 J/(g-K) とし, 鉛の比 熱を 0.13 J/(g-K) とする。 ある気体に50Jの熱を与えたところ, 気体は外部に15Jの仕事をした。内部エネ ルギーはいくら変化したか。 次のO~3の現象のうち, 不可逆変化をすべて選べ。 0 冷えたペットボトルを放置しておくと, やがて室温になる。 ② 摩擦や空気抵抗がない場合の振り子の運動。 3 水に牛乳を1滴落とすと, 拡散する。 ある熱機関が高温熱源から 5.0×10°Jの熱を吸収し, 低温熱源に4.3×10°Jの熱 を排熱した。熱効率はいくらか。

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化学 高校生

化学セミナーのィ、ウの解き方を教えてください。

を行ったときのt4の値は, 図の1gの値に比べてどうなるか。 田 0℃の氷 90gを加熱して50℃の水にした。何kJの熱量が必要か。ただし, 氷の融 解熱は6.0kJ/mol, 水の比熱は4.2)/(g·K)とする。 (4) ef 間は, bd 間よりも多くの熱量を必要とするのはなぜか。 簡潔に記せ。 (11 広島工業大 改) 204. 蒸気圧■次の文中の空欄に適切な数値を記入せよ。 た だし、温度は27℃, 大気圧は1.01×10° Pa=760mmHg で あり,水の密度を1.00g/cm?, 水銀の密度を13.5g/cm°, 水蒸気圧を3.00×10°Paとして,有効数字2桁で答えよ。 図に示すように, 一端を閉じた断面積が2.00cm? のガ ラス管に水銀を満たし,水銀を入れた容器中で倒立させた。 容器の水銀面から上に出ているガラス管の長さが80.0cm であるとすると, ガラス管の内部には( ア )cm の長さ の空間が生じる。次に, ガラス管の下端からエタノールを入れたところ,上部の空間は 広がって,水銀面から 69.0cmの高さで止まり, 管内の水銀面に微量のエタノールの液 体が残っていた。このことから, エタノールの飽和蒸気圧は(イ) Pa となる。 また、 水銀の代わりに水を用いると, 大気圧は( ウ )m の水柱が示す圧力に相当する。 (ア) cm 80.0cm ガラス管 水銀 (17 近畿大 改) (原子量) H=1.0 O=16

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