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理科 中学生

1、2、3、5を教えてください🙇‍♀️🙏 お願いします🙇‍♀️

空気中の水蒸気について調べるため、次の実験を行った。 1~5の問いに答えなさ い。 せんこう [実験] ① 図1のように、内側を少量の水でぬらしたフ ラスコに線香のけむりを少し入れ、 温度計をつないでゴ せん みっぺい ム栓で密閉した。 このとき温度計は18.0℃を示していた。 ②図2のように, 装置のピストンを急に引くと、フラス コ内が白くくもった。 このとき温度計は17.3℃を示し ていた。 ③②で引いたピストンを急に押すと,フラスコ内のくも りが消えた 1 次の に当てはまる言葉を書きなさい。 実験の①で下線部の操作をするのは, フラスコ内の空 しつど 気の湿度を ためである。 2 次 (2)に当てはまる正しい組み合わせ の(1), をア~エから1つ選び,符号で書きなさい。 フラスコ 図 1 温度計 イ 18.0℃ エ 17.3℃より低い。 引く ピストン ほう わすいじょうき りょう フラスコ内の空気の温度が下がると飽和水蒸気量が 図2 (1) なるため, 露点に達してフラスコ内の (2) に変化して, フラスコ内が白く くもった。 ア (1) 大きく (2) 水が水蒸気 イ (1) 大きく (2) 水蒸気が水 ウ (1) 小さく (2)水が水蒸気 エ (1) 小さく (2) 水蒸気が水 3 実験で, フラスコ内の空気の露点は何℃か。 最も適切なものを, ア~エから1つ選 び,符号で書きなさい。 ア 18.0℃より高い。 ウ 17.3℃以上で, 18.0℃より低い。 4 次の の ( 1 ) に当てはまる言葉を書きなさい。また, (2),(3)に当ては まる正しい組み合わせを,ア~エから1つ選び、符号で書きなさい。 (1) 大気圧 じょうしょう 空気にはたらく重力によって生じる圧力を (1) という。実験では、ピストンを 引くとフラスコ内の空気の圧力が (2) くなり,その体積が(3) なって温度が下 がり, フラスコ内が白くくもった。 自然界では水蒸気をふくむ空気が上昇したとき, 上空は (1) が (2) いため空気の体積が (3) なり,温度が下がって雲ができ る。 ア (2)低 (3) 大きく イ (2) 低 (3) 小さく ウ (2)高 (3) 大きく エ(2)高 (3) 小さく きり 5 寒い日の朝に発生する霧は, 昼ごろにはなくなる。 霧が昼ごろになくなる理由を, 「気温」,「飽和水蒸気量」 という言葉を用いて, 簡潔に説明しなさい。

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物理 高校生

芝浦工業大学の2222年度、2月2日の問題です。 (1)から分からないので教えて欲しいです。

1. 以下の設問の解答を所定の解答欄に記入せよ。 導出過程は示さなくてよい。 なお, 解答中に分数が現れる場合は既約分数で答えよ。 (A) 図1(a)のように、内側の断面積S の円筒状の容器を水平に設置し, その中に 気密を保ちながらなめらかに動くピストンが付いている。 容器の右側にはコック が取り付けられており, ピストンの右側に大気を入れることができる。 容器の左 内面とピストンの左面の距離をxとする。 容器は壁を介して外部と熱を交換で き, ピストンは熱を通さない。 ピストンと容器の左側の面はばね定数k, 自然長 Lの軽い体積の無視できるばねでつながれている。 ばねは円筒状の容器の左面中 央とビストンの左面中央を結ぶように取り付けられており.たわむことなく水平 方向のみに動くものとする。 また, 容器とばねの熱容量は無視できるものとして 以下の操作 A, 操作B, 操作Cをおこなった。 操作A 容器の左側に単原子分子理想気体を入れ、 右側を真空にしてコックを閉 じたところェ=2Lであった。 操作B 操作Aの後, コックをゆっくり開き大気を容器の右側に取り込み十分に 時間が経過したところ, x= 12/2となった。 操作C 操作Bの後。 図1 (b)のように容器の左側に熱容量および体積が無視でき るヒーターを取り付け、容器の左側内部の気体のみに熱を加えること ができるようにし、さらに容器の右側を除く部分をすき間なく断熱容器 で覆った。 コックを開いた状態で, ヒーターで熱量Qをゆっくりと容 器の左側内部の気体のみに与えたところェ=2Lとなった。 S ・円筒容器 1,00000000 お間ライブ ピストン コック 図1 x 1,00000000 ヒーター 断熱容器 (b) ピストン (イ) 大気の圧力をk, L, Sを用いて求めよ。 (ロ) 操作Cにおいて気体に与えた熱量Qをとを用いて求めよ。 2224500402

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理科 中学生

ガラス板と吸盤が接している面積を20cm²というのを単位をメートルにしたいのですが直し方がいまいちわかりません。答えを見たら0.002平方メートルと書いてありました。どのようにかんがえれば良いのでしょうか?

に答えなさい。 (1) Xさんのあしの裏にかかる圧力は何Paか。 ただし,100gの物体に はたらく重力の大きさを1Nとする。 [ ] (2) 3人のうち, 両あしの裏にかかる圧力が最も大きいのはだれか。1人選べ。 [ 裏にかかる圧力は, ア 大きくなった [kg] 両あしの 裏の面積 [cm²] 2 〈大気圧の大きさ> 右の図のように,ガラス板に吸盤がぴったりとはりついている。 次の問いに答 えなさい。ただし,ガラス板と吸盤が接している面積を20cm²,大気圧の大きさ を1000000hPaとし, 1hPa = 100Paである。 (1) 吸盤の中の気圧の大きさは, 大気圧に比べてどうなっているか。 [ (2) この吸盤をガラス板と垂直に引いてはがすのには、 何Nの力が必要か。 13 〈気象観測〉 ある日の午前9時に. A市で気象観測をした。 図1はそ 04+MBELE+ 図3はその日の天気図である。 (3) 次に,Xさんは、 体重計の上で左あしを上げ, 右あしだけで立って体重計の示す値を調べた。こ て述べた次の文のa,bにあてはまる語句を,あとのア~ウから1つずつ選べ。 体重計の示す値は, 両あしではかったときと比べて, a。 また, 右あしだけで立ったときの 両あしで立ったときの両あしの裏にかかる圧力と比べてb イ 変わらなかった ウ 小さくなった a [ 図 1 乾球湿球 ] 図2 52.5 [ 250 540 20 ガラス板 ]b[ T (岐阜改) (56) 1000

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物理 高校生

(2)番についてです 自分は位置エネルギーと大気圧への仕事も考えてW=pΔv+MgL/2+p0ls/2 と考えたのですが、解答では位置エネルギーとか考慮していません。なぜですか?

142 熱 49 熱力学 断熱材で作られた円筒形の容器に〔mol]の 単原子分子の理想気体が入っていて、圧力と温 TOK] は大気のそれと等しい。 ピストンMの 質量は 〔kg] で滑らかに動く。はじめMはス トッパーAで止まっており、容器の底からの高 さはLQm] である。 気体定数をR [J/mol・K], 重力加速度(m/s²] とする。 (1) ヒーターのスイッチを入れて気体を加熱し たところ, 温度が T1 [K] になったときM が上に動き始めた。温度 T と気体に加えた熱量 Q1 〔J〕 を求めよ。 (2) Mはゆっくり上昇を続け高さが2.2L[m]となった。このとき の温度 T [K] を求めよ。 また,Mが動き始めてからこのときまで に気体がした仕事 W 〔J〕 と気体に加えた熱量 Q2 〔J〕 を求めよ。 ここでヒーターのスイッチを切った。 そして,外力を加えてMを ゆっくりと押し込み、元の高さL 〔m〕まで戻した。 このときの気体 の温度 T3 〔K〕 を求めよ。 また, このとき気体がされた仕事 W 〔J〕 を求めよ。 ただし、この断熱変化の過程では圧力と体積Vの間に (京都工繊大) はPV =一定の関係がある。 Base M ヒーター 10000 Cv= Level (1), (2)★ (3)★ Point & Hint (1) 前後の状態方程式と、ピストンが 動き始めるときの力のつり合いを押さ える。 大気圧をPo, ピストンの面積をS とでもおくとよいが,これらの文字は 答えには用いられない。 (2) なめらかに動くピストンが自由になっていると 定圧変化が起こる。 定圧変化では, 気体がする仕事 = PAVとなる。 (3) 断 熱変化では,PV=一定が成り立つ。 γは比熱比とよばれ, y=Cp/Cv ここで は単原子なので,y= =1/12/2/12/2R=7/3/3 となっている。あとは第1法則の問題。 5 h= 単原子分子気体 nRT U= 3 5 = 2R CP=R 2 ※ この3式は「単原子」のとき LECTURE 初めの気体の状態方程式は ピストンが動き始めるときの圧力をPとすると PSL = nRT …..……② (1) そして,このときのピストンのつり合いより PS = Pos+Mg...... ③ T₁=To+ _MgL nR4 ①〜③ より 定積変化だから より (2 そして (2) Pi での定圧変化が起こる。 状態方程式より P₁S³/L=nRT₂ また, Q=nCvAT= PSL = nRTo ...... ① T₂ = ³2 T₁ = 3 (To+ MgL nR W2 = Pi4V = Pi P.(S. 3/L-SL) Q2=nCpAT = n 状態方程式より 5 2 第1法則より より 49 熱力学 nR(T₁-To) = MgL 2 2 T3= ③ -T₁ (3) 高さまで押し込んだときの圧力をP3とすると P.(S-L)* = P.(SL) P3= 3 PS を用いて. Ws = Mg AU』を調べ ( 4U2=2R(T-T)) 第1法則 4U2 = Q2+(-Wa) を用いて Qを求めることもできるが、まわりくどい。 =1/12P.SL=1/12nRT=1/12(nRT,+MgL) ②を用いた .. T = n. 52 R (T₂ - T₁) = (nRT. + MgL) 143 ピストンが動いて も上図の状況は変 P.S わらない。 つまり, 圧力 P1 は一定 'P・SL = nRT3 ...... ⑤ - (3) ³T = (3) (T. + MgL) 'T nR 2nR (T₁-T₂) = 0 + W₁ P1 = (2)(2)-1) (nRT. + MgL)

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物理 高校生

(2)番についてです 自分は位置エネルギーと大気圧への仕事も考えてW=pΔv+MgL/2+p0ls/2 と考えたのですが、解答では位置エネルギーとか考慮していません。なぜですか?

49 熱力学 断熱材で作られた円筒形の容器に〔[〔mol] の 単原子分子の理想気体が入っていて, 圧力と温 度TOK]は大気のそれと等しい。 ピストンMの 質量は Mi [kg] で滑らかに動く。はじめMはス トッパーAで止まっており, 容器の底からの高 さはL][m]である。気体定数をRJ/mol・K], 重力加速度を[m/s2] とする。 (1) ヒーターのスイッチを入れて気体を加熱し たところ、温度が T1 〔K〕 になったときM が上に動き始めた。 温度 T1 と気体に加えた熱量 Q1 〔J〕 を求めよ。 (2) Mはゆっくり上昇を続け、高さが12/23L 〔m] となった。このとき の温度T2 〔K〕を求めよ。 また,Mが動き始めてからこのときまで に気体がした仕事 W2 〔J〕 と気体に加えた熱量Q2 〔J〕 を求めよ。 ここでヒーターのスイッチを切った。 そして, 外力を加えてMを ゆっくりと押し込み, 元の高さL 〔m〕まで戻した。 このときの気体 の温度 T 〔K〕を求めよ。 また,このとき気体がされた仕事 W [J] を求めよ。 ただし, この断熱変化の過程では圧力Pと体積Vの間に は PV 3 =一定の関係がある。 (京都工繊大) Base 771 3 Level (1),(2)★ (3)★ Point & Hint Cv= Cp= ※ この3式は「単原子」のとき (1) 前後の状態方程式と, ピストンが 動き始めるときの力のつり合いを押さ える。 大気圧をPo, ピストンの面積をS とでもおくとよいが,これらの文字は 答えには用いられない。 (2) なめらかに動くピストンが自由になっていると 定圧変化が起こる。 定圧変化では,気体がする仕事=P⊿Vとなる。 (3) 断 熱変化では,PV=一定が成り立つ。 ♪は比熱比とよばれ, y=Cp/Cv ここで は単原子なので, y = = 12/12/12/2=121238 となっている。あとは第1法則の問題。 M -R ヒーター 10000 単原子分子気体 3 U= -nRT 2 5 R LECTURE (1) 初めの気体の状態方程式は PSL = nRTo ...... ① ピストンが動き始めるときの圧力をPとすると PSL = RT ...... ② そして、このときのピストンのつり合いより PS = PS+Mg..... ③ MgL Ti = To+ nR QinCvAT=- R(T₁-To) = 32 MgL ① ~ ③より 定積変化だから P1での定圧変化が起こる。状態方程式より PS・・ S/L=nRT2 4 (2) より そして そ T₁ = 3 T₁ = 2 (T. + Mg L nR W₁ = P₁AV = P₁ (S. 3/L-SL) より 49 熱力学 状態方程式より (3) 高さまで押し込んだときの圧力を P3 とすると B 第1法則より PS T3 = Mg また, Q2=nCAT=n212R(T2-T)=(nRT+MgL) 4U』を調べ ( 4U2=220R (T-T) 第1法則 4U2 = Q2+(-W)を用いて 4U₂ Qを求めることもできるが、まわりくどい。 143 P.(SL) = P.(SL) ( ∴. P3= P1 PS ピストンが動いて も上図の状況は変 わらない。 つまり, 圧力 P1 は一定 =1/23PSL=/1/2nRT=1/12(nRT+MgL) ②を用いた (2) *P₁.SL = nRT .... (3) ³T₁ = (3) ³( T. + MgL) 'T= nR 2nR(T₁-T₂) = 0+W₁ W₁ = (2) ² (2) ³-1} (nRT. + MgL)

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物理 高校生

物理重要問題集79番(3)について質問です。 解説を呼んだのですが、「圧力が常にp_0である点は定在波の腹である。」が分かりません。何故そうなるのですか?

必解 79. 〈音波の性質〉 図1 上図のように原点Oにスピーカーを置き, 一定の振幅で, 一定の振動数の音波をx軸の正の向きに連続的に発生させる。 4° スピーカー pt 空気の圧力変化に反応する小さなマイクロホンを複数用いて, x 軸上 (x>0)の各点で圧力の時間変化を測定する。 ある時刻において, x軸上 (x>0)の点P付近の空気の圧力が をxの関数として調べたところ, 図1下図のグラフのようになっ した。ここで距離 OP は音波の波長よりも十分長く, また音波が存 在しないときの大気の圧力をo とする。圧力が最大値をとる x=xo から,次に最大値をとる x=xe までのxの区間を8等分 し, x1, x2, ..., X7と順にx座標を定める。 点P付近の拡大図 図1 (1) x から までの各位置の中で、x軸の正の向きに空気が最も大きく変位している位置, およびx軸の正の向きに空気が最も速く動いている位置はそれぞれどれか。 次に点Pで空気の圧力の時間変化を調べたところ、図2のグ ラフのようになった。 圧力が最大値をとる時刻t=to から, 次に最大値をとる時刻 t=te までの1周期を8等分し, ts, t2, ., Polf5 tと順に時刻を定める。 to ti to (2) から tsまでの各時刻の中で, x軸の正の向きに空気が最も Poss xox1 X2 P X3 X4 X5 t3 ta ts 図2 P 大きく変位しているのはどの時刻か。 図3のように, 原点Oから見て点Pより遠い側の位置に,x軸 に対して垂直に反射板を置くと、 圧力が時間とともに変わらず常 にとなる点がx軸上に等間隔に並んだ。 (3) これらの隣接する点の間隔dはいくらか。 なお,音波の速さ をcとする (4) (3)の状態から気温が上昇したところ, (3) で求めたdは増加した。 その理由を説明せよ。 X7 X8 X6 to t7 ts 反射板 図3 X

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理科 中学生

大問5を教えてください なぜ120度になるんですか?

000000000 Orlllllllll るか,最も [ ] の直方体で、質量は01g 体Xの面である。ここでは, 大気圧の影響は考えないものとし, 100gの物体にはたらく重力の大きさは1Nとする。 図1において、物体XをA,B,Cそれぞれの面を下にして台の上に置く場合,台が物体Xか ら受ける圧力が最も大きくなるのはどの面を下にして置いたときか, A~Cから1つ選びなさ ] 圧力 [ い。 また、そのときの圧力は何Paか, 求めなさい。 記号 [ ] 図2 3.0cm 5 右の図で,カFは力A, カBの合力である。 このとき, A, カ B, カ F1 の大きさがすべて1Nであった。 カAと力Bの間 の角度は何度か。 0°から180°の範囲で書きなさい。 〔岐阜一改] はんい [ ] 012345678910 2)Cの面を下にした物体Xを, 複数個積み重ねてできる図2のような金属 おもりの個数 [個] の柱を考える。台が金属の柱から受ける圧力が1000hPa に最も近くな るのは、物体Xを何個積み重ねたときですか。 [ (3)次の文中の〔 ]から適切なものを1つずつ選びなさい。 ①[ ] ②[ 地表にあるものは空気の重さにより圧力を受けている。 この大気圧は 高度によって異なる。 例えば,図2の金属の柱を空気の柱に置きかえて 考えると, 高度500mの山頂での大気圧が, 高度0mの地表での大気 圧より ① 〔ア 小さいイ大きい〕のは, 高度500mの山頂に上ると, 高さ500mの空気の柱 に相当する分だけ空気の重さが②〔ウ 小さく エ 大きく〕なるからである。 A C DA A C 0点 B1 |B| A |B| 向きを記録した線 B カF1 19 科学技術と 理解度 診断テスト2 100g で 5cm伸びるから 5 ② ばねAが15cm伸びているの 質量は,100 × (15÷5)=300 100g で 2cm 伸びるので, 2 びている。 3 (1) それぞれのばねに 0.4 Nの力がか (2) それぞれのばねに 0.2 N の力がか (3) ばねAとBにそれぞれ別のおも の結果, ばねの長さが同じにな もりの重さの合計が1Nになる ばねA に 0.8N ばね B に 0.2N たとき, ばねA, B ともに 24cm 4 (1) 台と物体X が接する面積が小さ きくなるので, Bの面を下にし 力は大きい。 求める圧力は, 0.5 [m²]=2700[Pa] (2) 台が物体X1個から受ける圧力 0.0003[m²]=1800 [Pa] 180C "), 1000[hPa]÷18[hPa] =55 5 A,Bを1辺とする平行四辺 力 F1 であるため, A, B, すべて1Nであるなら, 平行四辺 個の組み合わせとなる。 よって, の角度は 60 +60=120[°]

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