この問題は、高校の熱力学ですよね？

以下の問に答えよ. エネルギー等分配則と2原子分子気体の比熱に関する以下の文章の空欄[ア][ク]を埋めよ.[ウ]は語句,[カ]は数 値、それ以外は数式である. 気体定数をR (R=kBNA, kB : ボルツマン定数, NA:アボガドロ数),気体の絶対温度をTとする。 一辺の立方体(各辺はそれぞれx,y,z軸に平行) の容器の中に1モルの単原子分子理想気体を封入する. 質量mの1個の気体分 子がx軸の方向にある速度vで運動し壁面に弾性衝突するとする.この気体分子がx軸に垂直な片方の壁面に時間tの間に衝突 する回数は[ 1モルの分子が壁面に加える力を ]である. Fとして、その力積Ftは[イ] の平均のNA倍である. 壁面に加わる圧力が FIL2で表せることから, v2の平均をvとして (気体の圧力)×(気体の[ウ])=(気体の全質量)x vという関係式が得られる. 1モルの気体に関するボイル・シャル ルの法則から、12mvx^2=[エ]が得られる.これは気体分子1個の一つの軸方向への運動エネルギーの平均を意味している実 際にはx軸のほかにもy軸、z軸があり、12v2x^2+12+12²より +1+1が成り立つ.また,これら三つの軸は等価である か つまり三つの運動の向き (自由度) に対して等しいエネルギー [エ] があるため, 気体分子1個の平 ける. 均エネルギーは[オ]となる. このすべての力学的自由度に対して等しいエネルギー[] が分配されることを 「エネルギー 「等分配則」という. 1個の気体分子が時間tの間に壁面に与える力積は[ ]であり, ここで、 水素や酸素のような2原子分子を考えよう. 2原子分子は並進運動 (x軸、y軸, 2軸の各方向) 3, 回転運動が[カ], 振動が1の自由度を持つ。 振動の自由度を無視すると, エネルギー等分配則を用いて2原子分子1個の平均エネルギーは [キ], 1モルあたりの全エネルギーを考えると, 定積比熱は[ク] となる.

答えあわせをしたいので問題解いてみて欲しいです

ジュールは、図のような装置を用いて, 水の温度上昇と仕事量との関係を調べ た。 おもりを落下させると、回転翼がまわり, 熱量計の中の水がかき混ぜられ るしくみである。 2 2個のおもりを 1.0mの距離だけ、ゆっくりと10回落下させたとする。おもり 1個の質量を10kg, 熱量計の中の水を 200g, 水の比熱を 4.2J/(g・K), 重力加 1.0m 速度の大きさ 9.8m/s2とする。また、おもりが落下することによる仕事は, すべて水の温度上昇に使われるものとする。 次の各問に答えよ。 mx g xh 10中 おも 1.0m 回転翼 20×9.8xxx 0 à 1. (1) 質量 10kgのおもり1個が1.0m 落下するときに重力がおもりにする仕事は何Jか。 (2) この実験において,重力がおもりにした仕事は何Jか。 10回落下していることと、おもり2個分であるこ とに気を付けて答えなさい。 10x9,8 (3) 熱量計の中の水は、何℃上昇するか。 答えが割り切れない場合は、少数第二位を四捨五入して小数第一位ま での数値で答えなさい。 19.60 T

(2)の84はなぜたすのですか？ 公式に当てはめて頂けると有難いです💦

ドAの 問題 単位 などが微粒 Lova K J, call ● Let's Try! 例題27 熱量の保存 (2) さらにこの中へ、図2のように,100℃に熱した150gの金属球を 入れてかきまぜたところ,全体の温度が40℃になった。 金属球の 比熱cは何J/(g・K) か。 熱量計の中へ 140gの水を入れたとき, 容器も水も一様に温度が27℃になった。 (1) 図1のように、この中へ 47℃の水 40gを追加したところ、全体の 温度が31℃になった。 容器の熱容量Cは何J/Kか。 水の比熱を 4.2J/(g・K) とする。 =(140×4.2+C) × (31-27) 31-27) 第6章 熱とエネルギー これを解いて C=84J/K POINT → 72,73,74 ²012 ( /K (2) 熱量の保存によって 指針「高温物体が失った熱量=低温物体が得た熱量」 すなわち,熱量の保存の式をつくる。 解答 (1) 熱量の保存によって 150xcx(100-40) 40×4.2×(47-31) (C, 50gの水に 10°C 50gの水 140g 27 °C 図 1 分 熱量の保存 高温物体が失う熱量=低温物体が得る熱量 40 g 47 °C 解説動画 180 g 31 °C 図2 ={(140+40)×4.2484) × ( 40-31 ) これを解いて c=0.84J/(g・K) M 61 DER (E 株 150g 100 °C

物理基礎の熱とエネルギーの問題です。どうしてQ2＝(C+285×4.2）×(44ー20)のCが入る理由を教えていただきたいです。

に80℃の湯 200gを加えたところ, 全体の温度は44℃になった。 この容器の熱容量 C [J/K] 73. 熱量の保存 容器に水が 285g入っており, 全体の温度は20℃であった。この容器 を求めよ。 ただし, 水の比熱を4.2J/(g・K) とする。 285g 例題27 208 200 g o 800 例題27

右辺にm×10の3乗の10の3乗は何ですか？

mcat を⊿T〔K〕 とすると, mx9.8×84=(m×10) ×4.2×4T ゆえに, 4=0.1960.20 [K] よって,水の温度は 0.20 K上昇する。

熱量の保存の問題なんですけど、右辺にある　10×4.2(t-0) は何の式ですか？あと、何でこの式が必要なのですか？　

必解 116 氷と水の混合 20℃の水100g の中に, 0℃の氷10gを入れたとき, 氷がすべて 融けて水になった。このとき, 水の温度は何℃か。 ただし, 水の比熱を4.2J/(g・K). 氷の融解熱を3.3 × 102J/g とする。 センサー 30,3133

助けてください！！ (2)でQの部分に(1)の答えになっている34が使われているんですけど、熱とエネルギーの単元において、力学的エネルギーと熱量の値は同じなんですか？

例題28 摩擦熱の発生 傾きの角30°のあらい斜面上に, 質量 2.0kg の金属板を 置いて静かにはなした。斜面に沿って10m だけすべりおり たとき, 金属板の速さは8.0m/sであった。 金属板の比熱を 0.17J/(g・K), 重力加速度の大きさを 9.8m/s²とする。 (1) 金属板が10m だけすべりおりる間に失われた力学的エネルギーはいくらか。 (2) 発生した熱量の半分が金属板に伝わった。 金属板の温度上昇はいくらか。 ●センサー 35 摩擦力がはたらくときのよ うに、力の向きと変位の向 きが逆向きのとき, 仕事は 負となる。 失われた力学的エネルギー の分だけ摩擦熱が発生した。 そ の半分が金属板に伝わり, 金属 板の温度上昇に使われた。 30° 解答(1) 初めの金属板の力学的エネルギーをE〔J〕, 10m だけすべりおりたときの金属板の力学的エネルギーを E2〔J〕, 10m だけすべりおりたときの位置を重力による位置エネル ギーの基準面とすると 後一前 E₁= x 2.0 x 0 + 2.0 x 9.8 x 10 sin 30°=98[J] (1/2×2 [128 1 34 x - = (2.0x10²) x 0.17 × AT 2 したがって, AT=5.0×10™ 〔K〕 1 E₂² x 2.0×8. ×8.0-42.0×9 2.0×9.8×0=64[J] 2 失われた力学的エネルギーは,E-E2=98-64= 34[J] (2) 金属板の温度上昇をAT〔K〕 とするとQ=mcAT より,

こちらの(1)についてです。答えは以下の通りなのですが、緑で線引きした部分がなぜそのようになるのかわかりません。教えてください！！

思考 248. 抵抗の発熱■ 図1に示すような円柱状の導体がある。 この導体に一定の直流電圧 を加え、導体で発生するジュール熱によって, 断熱容器に密封された質量分、比熱の 液体を加熱する (図2)。 時刻を 液体の温度をTとし, 時刻 0から4まで加熱する。 また、時刻 0のときの液体の温度を To とする。 導体で発生したジュール熱は,すべて 液体の温度上昇に使われるものとして,次の各問に答えよ。 V 導体 TA Ti 抵抗 液体 図1 図2 図3 (1) 時刻まで液体を加熱したところ, 温度が T, となった。 このときの液体の温度 T の時間変化を図3に示す。 直流電圧を V, 導体の抵抗値をRとしたとき, 液体の温度 変化を表す直線の傾きを, V, R, m, c を用いて表せ。 (2) 長さが3倍, 断面積が2倍で, 同じ物質からなる導体に直流電圧Vをかけて 時刻 0から4まで液体を加熱すると, 温度が T。 から T2 になった。 このときの液体の温 (21. 東京農工大改) 度の時間変化を図3のグラフに示せ。 断熱 容器 To t₁

解き方詳しく教えてください

2 物質の三態 -10℃の氷 100g を すべて45℃の水(湯) にするた めに必要な熱量Q [J]を求めよ。 ゆうかい 水の融解熱を3.3×10²J/g 比熱を4.2J/(g・K), 氷の 比熱を 2.1J/(g・K) とする。

解き方詳しく教えてください

1 熱量の保存 熱容量が 84J/K の容器中に120g の水を入れたとき、全体の温度が↓ 20 20℃で一定になった。 この中に, 100℃に熱した質量 100gの金属 20°C 球を入れたところ, 全体の温度が 金属球 (100 °C) 容器 zk 30℃になった。 金属の比熱 c [J/(g・K)] を求めよ。 た だし、熱は水, 容器, 金属球の間だけで移動し、水の 25 比熱を4.2J/(g・K) とする。