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理科 中学生

この4番の2の①.②、5番の3がわかりません。 解説ありで説明お願いします。

4 酸とアルカリの反応 ② 2④⑥⑥6C (新潟改) 実験1 いろいろな体積のうすい水酸 図1. 化ナトリウム水溶液に, うすい塩酸 を加えて中性にしたところ, 水溶液 の体積の関係は図1のようになった。 実験2 実験1で用いたうすい水酸化 ナトリウム水溶液10.0cmをビー う 10.0 す 8.0 塩 6.0 14.0 体 2.0 積 0. [cm²] 2.04.06.08.010.0 うすい水酸化ナトリウム 水溶液の体積 [cm²] カーに入れた。 そこに, 実験1と同じ濃度図2 <7×3> 水酸化物イオンの数 の塩酸を少しずつ 8.0cm まで加えた。 実験1で,このうすい水酸化ナトリウム 3 水溶液 13.0cm を中性にするために,この うすい塩酸は何cm 必要か。 実験2で,この水溶液中の水酸化物イオ の数は図2のように変化した。 ○ 塩酸を加えていくとき, この水溶液中の水素イオンの数は どのように変化するか。 解答欄の図にグラフで表しなさい。 作図 0 2.0 4.06.08.0 加えた塩酸の体積 [cm²] 塩酸を8.0cm加えたとき, この水溶液中で最も数が多い オンは何か。 名称を答えなさい。 (1) (2) 1 水素イオンの数 2 2.0 4.0 6.0 加えた塩酸の体積 [cm ○ヒント (2) ① 中和が走 っている間は、 水素イ は水溶液中に存在しない

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物理 大学生・専門学校生・社会人

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B 【問5】 (第1回レポート 【問4】 の続き) 図のように, 温度 T の環境下で、 取手のつ いたピストンがある容器の下側に物質量 n の理想気体が封じ込められていて, 容器の 上側は真空になっている. 気体は容器を通して外界との熱のやりとりは自由にできる ものとし、ピストンの質量は無視できるほど小さく, 滑らかに動かせるものとする. ピ ストンの取手の上におもりをのせてあり, 気体の体積はV」 となっている. 以下の 問いに答えよ. (i) おもりAがのっている取手の上に, 追加でおもりBをのせるとピストンはさら に下降し、しばらくしたのちピストンは静止して気体の体積がV2 となった. こ の状態変化に伴うエントロピーの変化量 AS1 2 を求めよ. (ii) おもりBだけを取り除くと, しばらくしたのち気体の体積は V1に戻ってピストンは静止した. この状態変化に伴うエ ントロピーの変化量 AS2→1 を求めよ. (iii)(発展問題) (i) (ii) それぞれの過程でのエントロピー生成 7 Sgen1→2, Sgen2→1 を求め,これらの過程の可逆性を論 じよ. (iv) (発展問題) おもりAがのって熱平衡である状態1と, おもりBがのって熱平衡である状態2の間における, ヘルムホ ルツの自由エネルギーの差 AF1→2= F2 - F1 を求めよ. (v) (発展問題) 状態変化 1→2の間に, おもり AとBの位置エネルギーが気体に与えられる. これと (iv) で求めた AF1 2 との差は何を表しているのかを議論せよ. *4 ガソリンエンジンの熱力学的モデルとされるサイクルである. C→Dが可燃性混合気の圧縮, DAが燃焼, AB が膨張, B→Cが排気・吸気 に対応する. DAにおける吸熱は温度 TA の熱源から, BCにおける放熱は温度 T の熱源へ 瞬間的に行われるものとする, *5 仕事は、体積変化に伴って圧力がするものだけとする. *6 実際のガソリンエンジンでは,過程DAでのエネルギー流入は, 熱源 A からの熱流入ではなく、 ガソリン燃焼によるエネルギー流入である. Q *7 過程 A B において, 温度 T の熱源から熱Qを受けとるとき, Sgen = (SB-SA) - T

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