高校一年の物理基礎で応用レポートを出されました。 物理の熱の単元です。 自分、物理が苦手で全然出来ずお手上げ状態です。 何もかもが分からないので他人事感は否めないですが解法を教えてくれたら嬉しいです。

3. 質量 Mo[g] の銅製容器に、 Mi[g] の水とM[g] の金属球を入れ、 断熱容器に入れてしばらく放置する。中には ヒーターが備えられており、 毎秒q [J] の熱量を加えることができる。 熱をt [s] 間加え続けると、水温は [°C] から T2[℃] に上昇し、 一定となった。 金属球の比熱を求めよ。 ただし、 銅の比熱を 0.39J/(gK), 水の比熱を4.2J/(g・K)とし、 回答の過程も記入せよ。 4. 熱容量 CHの高温物体を、 熱容量 Cの低温物体に接触させて熱平衡の状態にすることで、 高温物体の温度を下げることを考える。 接触させる前の2つの物体の温度をそれぞれ TH Trとし、 接触後の高温物体と低温物体の温度をTとする。 (1) 接触させる前の低温物体の温度が低いほど、高温物体の温度はより低下することを、式を用いて説明せよ。 (2) 低温物体の熱容量が大きいほど、高温物体の温度はより低下することを､式を用いて説明せよ。 AU: 5. 次の操作を行ったとき、以下の気体に与えられる熱量 Qim 気体の内部エネルギーAU、気体がする 仕事 Wout において、 正の値のものは 「+｣、 負の値のものは 「-｣、変わらないものは「0」と答えよ。 A : 断熱材でできたピストン付シリンダーのピストン上部に、 おもりをのせたときのシリンダー内の気体 B : 滑らかに動くピストンで区切られて密閉された容器内で、 片方の空間Aに熱を加えたときの空間Bの気体 (素材はすべて断熱材でできているとする)。 A Qin: 問A Wout: B Qin : B 式: AU: A 式: + Wout: B

(ア)ではなぜボイルシャルルの法則を使って計算しても正しい答えが出てこないのですか？ 教えてください🙏

62 それぞれの容積がV〔m²〕の2つの容器 A,BがコックKを取り付けた細い管で結 ばれている。 はじめ, コックKは閉じられ カ ており,それぞれ1モルと2モルの単原子コー 分子の理想気体が入っている。A,B の気体の圧力はそれぞれp 〔Pa〕, 3p 〔Pa〕であった。 気体定数をR [J/mol･K] として, に適する 数値を答えよ。 A 1モル 2モル 3p B

物理 気体の分子運動 問3 の答えが③になるのですが、 解き方が分からないので教えていただきたいです🙇‍♂️

★★第43問 次の文章を読み、 下の問い (問1~4) に答えよ。 (配点 16 ) 図のように,容積 V の容器とピストン付きシリンダーを細い管で連結した。は じめ道新宿にあるコックは閉じられている。シリンダー内には圧力ん。 体験で 単原子分子理想気体が入っている。 容器, 連結管, ピストン, シリンダーはすべて 断熱材で作られている。 ただし, 気体の物質量(モル数)をn, 気体定数をRとする。 V₁ Do ① 3po Vo ② 4po Vo 8V 問1 気体の内部エネルギーはいくらか。 正しいものを次の①~⑤のうちから 一つ選べ。 1 [1251 26poVo 4 8po Vo ⑤ 12po Vo ピストンをゆっくり押して気体の体積をV にした。 ただし、 気体が断熱変化す るとき, (圧力) × (体積)=一定が成り立つ。 問2 気体の体積がVになったとき, 気体の絶対温度はいくらか。 正しいものを. 次の①~⑤のうちから一つ選べ。 ① PoVo 8nR 32pVo nR 8povo nR ① 12po Vo 64po Ⅴo nR 2 16poⅤo nR 問3 気体の体積が8VからVoに変化するとき､気体がピストンからされた仕事 Wはいくらか。 W= 3 ② 24po Vo ③ 36poVo ④ 48po Vo

理想気体として扱っても良いのですか？

251 気体の状態変化■ ピストンのついた容器の中に一定量の気体を入れ, (1)~(4) の各変化を行わせる。 各変化で, (a)~(d)の各量は(ア)~ (ウ)のうちのいずれか。 (1) 圧力を一定に保って収縮させる。 (2) 体積を一定に保って圧力を下げる。 (3) 温度を一定に保って圧力を上げる。 (4) 熱を与えたり放出させたりしないで圧縮する。 (a) 気体の温度は (b) 気体の内部エネルギーは (C) 気体が外へする仕事は (d) 気体が外から吸収する熱量は ((ア) (ア) 上昇 (イ) 一定 (ウ) 下降) (ア)増加 (イ) (ウ) 減少) 一定 (ア) 正 ( 0 (イ) 0 (ウ)負) (ウ)負)

なぜ温度が下がると内部Eは減少するのですか？

251 気体の状態変化■ ピストンのついた容器の中に一定量の気体を入れ, (1)~(4) の各変化を行わせる。 各変化で, (a)~(d) の各量は(ア)~ (ウ)のうちのいずれか。 (1) 圧力を一定に保って収縮させる。 (2) 体積を一定に保って圧力を下げる。 (3) 温度を一定に保って圧力を上げる。 (4)熱を与えたり放出させたりしないで圧縮する。 (a) 気体の温度は (ア)上昇 (b) 気体の内部エネルギーは (ア) 増加 (C) 気体が外へする仕事は (ア) (d) 気体が外から吸収する熱量は ((ア) 正 (イ) 一定 (ウ) 下降) (イ) 一定 (ウ) 減少) ( 0 (ウ)負) ( 0 (負)

《類題3》自分で解いてみたのですが、全然答えにたどり着けなかったのでどなたか解説お願いします😭😭🙏🙇‍♀️答えの途中式がなくて困ってます>_<

0 15 例題 3 理想気体の内部エネルギー それぞれ0.62m², 0.21m² の容積をもつ容 器 A,Bをコックのついた細管でつなぎ, Aには温度が3.0×102K, 物質量が 15mol, Bには温度が4.0×102K, 物質量が10mol の単原子分子理想気体を入れる。 コックを 開いて十分な時間がたったときの温度 T [K] と圧力か [Pa] を求めよ。ただ し,容器と周囲との熱のやりとりはなく,気体の内部エネルギーの合計は 一定に保たれるとする。また,細管の体積は無視する。 気体定数を | 8.3J/ (mol・K) とする。 32 指針 気体の混合で、外部と熱のやりとりがなければ全体の内部エネルギーは保存される。 単原子分子理想気体とあることから, (28) 式を用いてよい。 解 内部エネルギー「U = 2 nRT」 ( (28) 式) の合計が一定であるから x 15 x 8.3 x (3.0 × 102) + 303 × 10 x 8.3 × ( 4.0×10²) 2 よってか A 0.62m² 3.0×10²K 15mol = つなぎのに?? 2 15 x (3.0×102) + 10 × (4.0 ×102) 15 + 10 よってT= 混合後の気体の状態方程式 [pV=nRT」 (p.222 (13)式) は px ( 0.62 + 0.21) = (15 +10) x 8.3 x (3.4 × 102) ( 15 + 10) x 8.3 × ( 3.4 × 102 ) 0.62 + 0.21 = 3.4×102K × (15 + 10) × 8.3 × T = = 8.5 × 104 Pa B 10.21m² |4.0×10²K 10mol A 0.24m3 3.2×10²K 20mol 類題 3 それぞれ 0.24m², 0.40m²の容積をもつ容 器 A, B をコックのついた細管でつなぎ, Aには温度が 3.2×10°K, 物質量が20mol の単原子分子理想気体を入れ, Bは真空に する。 コックを開いて十分な時間がたった ときの温度 T[K] と圧力 [Pa] を求めよ。 ただし, 容器と周囲との熱のや りとりはなく,気体の内部エネルギーの合計は一定に保たれるとする。 ま た,細管の体積は無視する。 気体定数を 8.3J/(mol･K) とする。 ヒント 混合前の容器B には気体が入っていないので,気体の内部エネルギーはない。 T:3.2X1ok/P=8.3×10831 熱と気体 B (真空) 0.40m² a

31-34番の解き方を教えてください！！ 高校の物理基礎です！

15. なめらかに動くピストンをもつ円筒容器中の気体を加熱し, 7.0J の熱量を与えたところ, 気体は膨張して外部に 2.8J の仕事 をした。 次の各問に答えなさい。 解答番号 31 ~ 32 (1) 気体がされた仕事は何Jか。 【知識・技能】 解答番号 31 ( 31 ) J (2) 気体の内部エネルギーの増加量は何Jか。 ( 32 ) J 31 32 【知識・技能】 解答番号 32 解答番号 33-1~34 (1) 2個のおもりを10回下降させたときに, おもりにはたらく重 力がした仕事の合計は何Jか。 【思考・判断・表現】 解答番号 33-1,33-2 133-1 ( 33-1)×10 ( 33-2)」 (2) 容器中の水の温度は何K上昇するか。 【思考・判断・表現】 33-2 16. ジュールは, 図のような装置を用いて, 熱がエネルギーの一種であることを示した。 この装置 では,おもりが下がると, 糸に引かれた羽根車がまわり, 容器中の水がかきまぜられて温度が上昇 する。 容器に 100gの水を入れ, 糸の両端につけた1個 10kgのおもり 2個を1.0m 下降させる操作を 10回繰り返した。 重力加速度の大きさを 9.8m/s2, 水の比熱を4.2J/(g・K) とし, 熱は外部に逃げな いものとする。 次の各問に答えなさい。 解答番号 34 ( 34 ) K ク 34 7.0J 00 1.0m 12.8J 羽根車 四隅突出型 1.0m

3番です なぜ気体の温度を一定に保っているのに熱量は0ではないのですか？

224 熱力学第一法則■ 円筒形の容器の中に, ピスト ンによって気体が封入されている。 G (1) 気体の体積を一定に保って気体にQ [J] の熱量を与えたとき, 気体がした仕事はい くらか。 また,気体の内部エネルギーはどれだけ増加または減少したか。 (2) 気体の圧力を一定に保って気体にQ2 [J] の熱量を与えたら、 気体は膨張した。 この とき,気体は W2 [J] の仕事をした。 気体の内部エネルギーはどれだけ増加したか。 (3) 気体の温度を一定に保って気体にQ3 [J] の熱量を与えたとき,気体の内部エネルギ ーは変化しなかった。 気体がした仕事はいくらか。同'05) (4) 気体に外部との熱のやりとりがないようにして、気体が外部に正の仕事 W [J]をし たとき,気体の内部エネルギーは増加するか, それとも減少するか。 気体

(4)が分かりません💦 2枚目が解説です。 kΔTcaと置くところから全く分からず...どなたか解説お願いします🙇‍♀️

例題 21 気体の変化 114 115 118 120 121 126 下図のように, 物質量が一定の理想気体をA→B→C→A と状態変化させた。 B→C は等温変化であり, A での絶対温度は300Kであった。 (1) B での絶対温度 TB 〔K〕 と C での体積Vc[m²] を求め p[Pa〕↑ よ。 (2) A→Bの過程で,気体が吸収した熱量は AT I QAB=9.0×10°〔J〕であった。 気体が外部にした仕事 WAB〔J〕はいくらか。 また,気体の内部エネルギーの0.30 変化 AUAB〔J〕はいくらか。 (3) B→Cの過程で,気体が外部にした仕事は WBc=9.9×10°[J] であった。 気体の 内部エネルギーの変化4UBc 〔J〕 はいくらか。 また, 気体が吸収した熱量QBc〔J〕 はいくらか。 3.0×105 1.0×105 C Vc V[m³] (4) C→Aの過程で,気体が外部にした仕事 WcA〔J〕 はいくらか。 また, 気体の内 部エネルギーの変化 4UcA 〔J〕, および気体が放出した熱量 QcA [J] はいくらか。

写真の問題についてですが、真空内に気体が広がったとき仕事が0とはどういうことですか？逆に容器Bに気体があった場合、容器Aの気体は仕事をしたことになるのですか？ 気体の仕事は問題の中だとピストンを動かしたかどうかで決まるものではないのですか？解説おねがいします。

43 ボイル・シャルルの法則 ③ 図のように,栓Cが付いた細い管でつながれた二つの円筒容器 A,Bがある。左の容 器 A の体積は Vo で, 右の容器Bには, なめらかに動く断面積Sのピストンが取り付け られている。 はじめ, 栓Cは閉じられており、容器Aには温度 T で外部と同じ圧力 Po の気体が入っている。また, 容器Bの内部は真空であり、体積が!となるようにピス トンが固定されている。 ただし, 円筒容器, 栓,ピストンは熱を通さず, 細い管の体積 は無視してよいものとする。 2 < 2005年 本試〉 49 容器 A Vo. To. Po 栓C 容器B Vo 2 真空 ピストン (断面積 S ) Po 問1 ピストンの位置を保ったまま栓Cを開くと、気体が容器 A, B 全体に一様に広が り温度は変化しなかった。 この過程に関する記述として正しいものを、次の①~④ のうちから一つ選べ。□△ ① 気体は外部に対して仕事をせず, 気体の圧力は減少した。 ② 気体は外部に対して仕事をせず, 気体の圧力は変化しない。 ③ 気体は外部に対して仕事をし、 気体の圧力は減少した。 ④ 気体は外部に対して仕事をし、 気体の圧力は変化しない。 JET JANU 解説 問1 容器A内の気体が容器Bに広がるとき, 容器B内は真空なので,気体は仕 事をしない。 また, 円筒容器, 栓, ピストンは熱を通さないので,この変化は断熱変 化である。 気体の内部エネルギーの変化量を4U, 気体が外部へした仕事を Wout, 外 Wout = 0, Qin=0 より, 内部エネルギー 4U =0 となり, 温度が変化しない。開栓後 の圧力をP' とすると, ボイルの法則より, 3 PV=P.Vo よって P'=1/32P 2 2 これより, ① が正しい。 SH SH $