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数学 高校生

なぜ二つの室の圧力が同じなのでしょうか! よろしくお願いします。

9月21日 8限目 演習問題 |1 2015 九大 図のように、 断熱材でできた密閉さ れた容器が隔壁により第1室と第2室 に仕切られている。 隔壁は各室の気密 性を保ちながら容器内を摩擦なくなめ らかに動く。 また, 隔壁を固定するこ とも可能である。 隔壁の中央部は熱を 通す素材で、それ以外の部分は断熱材 でできている。さらに, 中央部は開閉 可能な断熱カバーでおおわれており, このカバーの開閉により両室間の熱の移動を制御できる。すなわち, 断熱カバーが閉じてい いれば、両室の間に熱の移動は無く, 断熱カバーが開いていれば,両室の間でゆるやかなB. 熱の移動が可能である。 隔壁中央部の熱容量はないものとする。 第1室内にはヒーターが 設置されており, 第1室の気体を加熱することができる。 容器 第1室 ヒーター 隔壁 断熱カバー 第2室 隔壁中央部 IPA (l). 3 第1室と第2室に,気体定数をRとして定積モル比熱が 22 R である同種の単原子分子 理想気体を封入し, 次に述べるような状態変化を行った。 なお, 問題中の温度はすべて絶 対温度で与えられている。 初めの状態 A では, 隔壁は静止しており, 断熱カバーは閉じている。 このとき, 第1 室の気体の体積, 温度,圧力はそれぞれVA, TA, PA であり, 第2室の気体の体積, 溫 度,圧力はそれぞれ 3VA, TA, PAであった。 (1) 第1室の気体の物質量(モルを単位として表した物質の量) , VA, T'A' PA, R の 中から必要なものを用いて表せ。 状態 A から, 隔壁を固定し断熱カバーを閉じたままヒーターによりゆっくり第1室の 気体を加熱したところ, 第1室の気体の温度が2TA となった。 この状態を状態 B とする。 (2) 状態 A から状態 B への変化の間にヒーターが第1室の気体に加えた熱量を, VA, TA,PA, R の中から必要なものを用いて表せ。 次に, 状態 B から隔壁を固定したまま断熱カバーを開け, しばらく待ったところ, 熱 平衡に達した。 この状態を状態Cとする。 (3) 状態Cにおける第1室, 第2室の気体の温度を, VA, TA, PARの中から必要な ものを用いて表せ。 (4) 状態 B から状態 C への変化の間に第1室から第2室に移動した熱量を, VA, TA, PA, R の中から必要なものを用いて表せ。 (5) 状態Cにおける第1室の気体の圧力, 第2室の気体の圧力を、 それぞれVA, TA, PA, R の中から必要なものを用いて表せ。 再び状態 A から考える。 以後, 隔壁は自由に動けるとし, 断熱カバーは閉じている。 ヒーターによりゆっくり第1室の気体を加熱し、 総量 3PAVA の熱を加えた状態を状態 Dとする。 (6) 状態 A から状態 D への変化の間に生じた第1室, 第2室の気体の内部エネルギーの 変化をそれぞれ 4U 1, 4U2 とする。 AU1+4U2 を, VA, PA を用いて表せ。 (7) 状態 D における第1室の気体の体積をVD とし, 状態 D における第1室, 第2室の 気体の圧力をpp とする。 4U を, VA, PA, VD, PD を用いて表せ。 (8) PD を, VA, TA, PA, Rの中から必要なものを用いて表せ。 なぜ? ださい

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物理 高校生

①と②の問題で「ゆっくり加熱」や「ゆっくり冷却」とありますよね。②では定圧変化ですが、③ではそうとは限らないそうですが、これはなぜですか? またこれはピストンが仕切られているか仕切られてないかは関係しますか?

EC M/ B ARTA (20) 19 図のように両端を密閉したシリンダーが,なめら かに動くピストンで2つの部分 A, B に分けられて おり,それぞれに単原子分子理想気体が1〔mol] ず つ入れられている。 シリンダーの右端は熱を通しやすい材 料で作られているが,それ以外はシリンダーもピストンも断熱材で作られている。は じめの状態では,A, B内の気体の体積は等しく, 温度はともに To 〔K〕 であった。 次 はりあり に、 右端からB内の気体をゆっくりと熱したところ, ピストンは左向きに移動し、最終 的にA内の気体の体積はもとの半分になり,温度は T 〔K〕 になった。 気体定数を R[J/(mol・K)] として,以下の問いに答えよ。 仕切 (1)この変化の過程で,A内の気体が受けた仕事は何〔J〕か。 (2) 変化後のA内の気体の圧力は最初の状態の何倍になったか。 (3) 変化後のB内の気体の温度は何 [K] になったか。 (4) この変化の過程で, B内の気体が外部から吸収した熱量は何〔J〕か。 B 図のような2つの円筒容器 1,2, コックで連結さ (京都府大 ) 断面積S

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化学 大学生・専門学校生・社会人

【急募】 大学の一般化学(量子力学)の問題です。 波動関数とか、ハミルトニアンとか、、、 わかる問題だけでもいいので解説をお願いします🙇‍♀️🙇‍♀️

全 xce 以下の問題に答えよ。 文字の定義は授業と同じ。 (1) 水素原子における電子のハミルトニアンは,次のように表される。 H² (2 0 - (1² or) + A = - 2me ər (3) • ● Cear HA EGERSAR 0. ●(r, 0,y) = Cerがシュレディンガー方程式の解になるようにαを定め, エネルギー固有値を求めよ。 答えはボーア半径 (do AREOR² = ト) を使った表記とすること。 meez (1,0p) = Crer coseがシュレディンガー方程式の解になるようにβを定め、エネルギー固有値を求め よ。 答えはボーア半径 (a 402. m₂e² を使った表記とすること。 ・規格化定数を求めるために以下の計算を行う。 空欄 ①~③を埋めよ。 以下の問いに答えよ。 AT THE ARE ● = 1 a 1 ²sine 00 (sines) + ²in²00²)- ressin20a2 Sy2dt = fffy2r2sin0drdodyを変数分離し,各変数ごとに定積分を行う。そ に関する定積分を実行すると (1) (B)-SIEDS F 9 に関する定積分を実行すると CARTE* ONE 31011218018 積分公式Sorne-br drを使ってrに関する定積分を実行すると 従ってC=1/√32ma5 水素様原子のシュレーディンガー方程式は 1²/10 a 1 ə rasino ao (1-²2 20 (²²0). + ər arl 2m (2) 水素原子における1s軌道の波動関数は Cer/ で与えられる。 ただしは規格化定数である。 動径分 VEAU 布関数電子が原子核から距離rの球面上に存在する確率密度) の極大値を求めよ。 HOFFE HISENSE CO 2 SMERES a sino 200+ E = 4πεr 1 2² Ze² y(r,0,9). ressin2002 4πεor である (ポテンシャルエネルギーの項で, e2がZe2になっている)。 以下の問いに答えよ。 100 Jy² dr VEEBR 3 TERENGUKS GA ここで各原子 (4) H2分子の分子軌道を水素の1s原子軌道XA XBの線形結合↓ =CaX^+ CaXで近似する。 軌道の中心はそれぞれ原子核 (H+) A, B である。 1電子エネルギーの期待値は=(2) Syd_cha+Cfa + 2CACBβ (8− 1)\1 = (x1 T4² dr C+C E = で与えられる。 ただしα, βはそれぞれクーロン積分, 共鳴積分であり、重なり積分は無視している。 ERSACERO 以下の問いに答えよ。 (1) Eが最小になる条件から永年行列式を導け。 永年行列式を解いて、 結合性軌道のエネルギーを求めよ。 1 514 r' =Zrとおいてrとp(r', 0,p)を用いたシュレディンガー方程式を書け。 水素原子の規格化された原子軌道とエネルギーをそれぞれce", Enとして, 水素様原子の1s軌道 のエネルギーと規格化された波動関数を求めよ。 答えにC, α, Enを使ってよい。 C²+C² (r,0,0) = E(r,0,9) (5) 異核2原子分子 AB の分子軌道を原子軌道XA XBの線形結合 = CAXA CBXBで近似すると, 1電子工 ネルギーの期待値は Sdr_chan+Cfap+2C^CBβ TOUCU BOUCA

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化学 高校生

b、cの問題の解き方を教えてください!!!

No.10 貴ガス (令和4年度大学入学共通テスト追試 第2問より) 問1 アボガドロは, 気体の種類によらず, 同温 同圧で同体積の気体には,同数 の分子が含まれるという仮説を提唱した。この仮説は,今日ではアボガドロの 法則として知られている。 次の実験Ⅰは, アボガドロの法則に基づいて, 貴ガ ス (希ガス) 元素の一つであるクリプトン Kr の原子量を求めることを目的とし たものである。 びん 実験 Ⅰ ネオン Ne 1.00g が入った容器がある。 大きさと質量が等しい別の容 器に,同温・同圧で同じ体積のKr を入れ, 両方の容器を上皿天秤にのせ た。 両方の皿がつり合うには、図1に示すように, Ne が入った容器をのせ た皿に 3.20gの分銅が必要であった。 Ne 分銅 3.20g Kr 図1 上皿天秤を用いた実験の模式図 Ne と Kr の原子は, いずれも最外殻電子の数が ア 個である。 これ らの原子は、他の原子と反応したり結合をつくったりしにくい。 このため, 価電子の数は イ 個とみなされる。 Ne と Kr はいずれも単原子分子と して存在するので, Ne の原子量が20であることを用いて, Kr の原子量を 求めることができる。 次の問い (a~c) に答えよ。 a 空欄 ア イ に当てはまる数字として最も適当なものを、 次の ①〜⑩のうちから一つずつ選べ。 ただし, 同じものを繰り返し選んでもよ ア イ 1 6 12 13 ①0.560 1 7 6 | b 実験Iで用いた Kr は, 0℃, 1.013 × 105Paで何Lか。 最も適当な数値 を次の①~④のうちから一つ選べ。 14 L 2 (3) 1.68 (2 2 当てはまるものにチェック! 3 (8) 8 1.12 と c 実験 Iの結果から求められる Kr の原子量はいくらか。 Kr の原子量を2 桁の整数で表すとき, 15 のうちから一つずつ選べ。 ただし, た, Kr の原子量が1桁の場合には, 15 には⑩を選べ 16gに当てはまる数字を,次の ①~⑩ 同じものを繰り返し選んでもよい。 ま 15 16 7 4 (9) 9 (3) 3 8 ノーヒント で正解 ④9 見き (4) 4 9 (9) (5) 5 (0 0 答えを見て 理解できた ④2.24 (5) 5 (0 0 全く わからない

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化学 高校生

教えてください

1 下の (a)~(e) の文章は、次の元素群中のいずれかの元素について記述したものである。 元素群: アルゴン ナトリウム 酸素 炭素 窒素 (a) この元素の原子と水素原子により形成される分子は, 三角錐形の構造をしている。 この分子では, 原子間にエが形成されるため, 原子間の結合の強さは大きい。 (b) この元素の原子と水素原子により形成される分子は,常温常圧で液体である。 これ は,この分子間に |が形成され、沸点が高くなるためである。 の一つでは,各原子が隣り合う原子と結合し, [ この結晶は電気を通さず, 融点が極めて高く、非常に硬い。 は上の元素群の中では最も小さい。 すなわち, 陽性の非 |が形成されるが, この結晶は電気 (c) この元素の 構造を構成している。 (d) この元素の原子の 常に強い元素である。この原子同士の間には『 や熱の伝導性が大きい。 (e) この元素の原子は, 単原子分子を形成する。 また, 他の原子と化合物を形成しない。 この性質は、この原子の の数が 0 であることに起因している。 文中のA~G にあてはまる最も適当な語句を、次の(ア)~ (シ) からそれぞれ一つず つ選び, 記号で答えよ。 (ア) イオン結合 (エ) 水素結合 (キ) 金属結合 (コ)内殻電子 (イ) イオン化エネルギー (オ) 正四面体形 (ク) 電子親和力 (サ) 共有結合 (ウ) 価電子 (カ) 同素体 (ケ) 同位体 (シ) 平面形

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