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物理 高校生

熱力学の問題です。最後の問題の言ってることは分かるのですが、圧力一定と考えるならシャルルの法則でも良くないですか?そうするとべつのこたえがてできます

容器内に閉じ込められた理想気体の膨張収縮について,以下の問に答えよ。ただ し、気体定数はRとし、単原子分子気体の定積モル比熱はCv=2R で与えられる。 理想気体の断熱膨張を気体分子の運動の観点から考察してみよう。図1のように、 理想気体が断面積Sの円筒状のピストン付き容器に封入されている。 気体が封入さ れている部分の長さは、ピストンをx軸方向に速度 uで動かすことで,変えること ができる。気体は単原子分子 N 個からなり,各気体分子は質量mの質点とみなすこ とができる。ただし、重力の影響は無視する。また,容器の壁面やピストンは断熱材 でできており、表面はなめらかである。 このとき, 以下の問に答えよ。 ピストン 断面積 S V y m V u X 長さ l 図 1 (a) ピストンが静止している状況 (u = 0) を考える。そのときに, 容器内部の気体 と壁面やピストンとの間に熱のやりとりのない状態のことを,以下では断熱状態と 呼ぶ。 このような断熱状態にあるためには, 気体分子とピストンとの衝突は弾性衝 突である必要がある。 なぜ非弾性衝突では断熱状態とみなすことができないかを説 明する以下の文の空欄(ア)~(キ)に当てはまる数式または語句を答えよ。 ただし,空欄 (ア)~(エ)に対しては数式を解答し,空欄(オ)〜(キ)に対しては選択肢の中から最も適切な 語句を選択のうえ,選択肢の番号で解答すること。 解答欄には答のみを記入せよ。 空欄(オ)に対する解答の選択肢: ① 物質量 ② 内部エネルギー 空欄(カ)(キ)に対する解答の選択肢: 3 熱量 ① 与えられた熱量 ② された仕事 ③ 与えられた物質量 質量 m,速度(by) の分子がピストンと非弾性衝突をする際のはねかえ

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化学 高校生

エネルギー図を用いずに求める方法で質問です。 最後の計算部分が分かりません。 解説お願いします🤲

考え方 与えられた熱量を熱 化学方程式で表し, ヘスの法則を利用し て求める。 結合エネルギーは. 気体分子の共有結合 を切るのに要するエ } ネルギーである。 発展例題8 結合エネルギー 単品 問題85.86 メタンCH4 の生成熱は75kJ/mol, 黒鉛Cの昇華熱は 721kJ/mol, 水素分子中のH-H の結合エネルギーは436kJ/mol である。 CH』 中の C-Hの結合エネルギーを求めよ。 001 5.物質の変化と熱 光 51 別解 結合エネル ギーを扱うときは, 原子に分解した状態 を経て変化が進むと 仮定したエネルギー 図を利用するとよい。 解答 C-H の結合エネルギーをx[kJ/mol] とすると, CH4 中に C-H は 4 個あるので, 結合エネルギーに関して、次の熱化学方程式が書ける。 CH4(気)=C(気) +4H (気) -4x [kJ] −4x[kJ)Ted 29 与えられた熱量は,次のように表される。 1000 円) C(黒鉛) +2H2 (気)=CH』(気)+75kJ 2.0 C(黒鉛) =C(気) -721kJ SIS. A ..1 エネルギー . (2) 3 13- H2(気)=2H (気) -436kJ ② +③ ×2-① から, 4x=1668となりC(気)+4H(気) 88 x=417kJ/mol となる。 別解 C-Hの結合エネルギーを² x [kJ/mol] とすると, エネルギーの関 係は図のように表される。 図から, 4x=75+721 +436×2 したがって, x=417kJ/mol S 00 ③×2 436×2k] [ C (気) +2H2 (気) COUT 721kJ C(黒鉛) +2H2 (気) CH4(気) ALONE ①75kJ である lom & 4x[kJ] 第Ⅱ章 物質の変化と平衡

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