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物理 高校生

熱力学の問題です 解説お願い致します

(B) 図2のように, 断熱材でできた円筒容器を鉛直に設置し, その内部で鉛直方向 になめらかに移動できる断面積Sのピストンを入れる。 ピストンの下の空間 (空間A)には単原子分子理想気体Aが密封されており, ピストンの上の空間 (空間B) には単原子分子理想気体Bが密封されている。 空間Aと空間Bの高さ の合計は2Lである。 空間B内の気体分子数は空間A内の気体分子数の2倍とす る。 ピストンは気体の出入りを許さないが, 熱の出入りは自由にできる。 はじめ, ピストンは底面から高さ 13 Lの位置で静止していた。このときの気体Bの圧力 をPとし,この静止した状態を状態 I とする。 状態 Ⅰ から空間A内の気体Aを ゆっくりとヒーターで加熱したところ, ピストンは徐々に上昇し, しばらくして 加熱を止めたところ, ピストンが底面からある高さで静止した。 この状態を状態 ⅡI とする。 状態ⅡIの気体Bの圧力は2P。 である。 ピストン, 容器, ヒーターの熱 容量およびピストン, ヒーターの体積は無視できる。 重力加速度の大きさはと する。 空間B 空間 A 理想気体B 理想気体A 図2 ピストン (二) ピストンの質量を S, Pog を用いて表せ。 (ホ) 状態 Ⅰ から状態ⅡIまでにヒーターが気体Aに加えた熱量を S, Po,Lを用い て表せ。

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数学 大学生・専門学校生・社会人

こちらのD>0までは分かったのですが、なぜ全ての実数aに対してD>0が成り立つ条件を考える時に図のような直線を元に考えるのでしょうか。また、ここで言う全ての実数aに対して、とは具体的にどういうことなのか分かりません。教えていただける方、よろしくお願いいたします。

Evid 53 面積 (2) xy平面上に,放物線C:y=x2-5x+6と直線l:y=kax-a-5aがある ただし, α, k は実数の定数とする. (1) すべての実数a に対して, lがCと異なる2点で交わるような定数に (2) (1)で求めた範囲にあって, Cとしで囲まれる図形の面積Sがαによら の値の範囲を求めよ. (一橋大) (解答) (1) |y=x2-5x+6 |y=kax-a²-5a ①②からyを消去して整理すると, x²-(ka+5)x+(a²+5a+6)=0 =4(k-2) (6k-13) であるから, D2<0より、 ③の判別式をDとすると, D₁ = (ka+5) ²-4 (a²2+5a+6)=(k²2—4)a²+2(5k-10)a+1 であり、「すべての実数a に対して, lがCと異なる2点で交わる条件」は, 「すべての実数a に対して, D1 > 0 が成り立つ条件」 x=α すなわち, 「すべての実数a に対して, (k²-4)a2+2(5k-10)a+1>0が成り立つ条件」 を考えればよい. ここで, f(a)=(k2-4)a2+2(5k-10)a+1 (=D1) とする. (ア)²-4<0のとき f(a) f(a) は上に凸の放物線となり、条件を満たさない。 (イ)²40 すなわちんく - 2,2くんのとき f(a) のグラフは下に凸の放物線である . f(a) のグラフが横軸と共有点をもたなければよいか ら, f(a) = 0 の判別式を D2 とすると,D2<0で あればよい, よって, -=(5k-10)²-(k²-4).1 =4(6k²-25k+26) 2<k<lo (k<-22<k を満たす) (ウ)k=2のとき C x=B f(a) = 1 であるから、すべての実数」に対して A (ア)²-4<0のとき f(a) (イ) k²4>0のとき f(α) を平方完成して, 頂点に注目して考えるこ ともできるが,平方完成の計算が大変なので、 判別式を利用した方がよい > a f(a) →0 O (ウ) k=2のとき k= f 以上よ (2) ③ C である が成り S S (1 解説 「6 挑戦し 試本番 本門 るが、 とき であ て扱 れを 文系

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数学 中学生

(6)の④がわかりません😢 教えてください🙇‍♀️

(4) 表Iより 電気抵抗が5Ωのとき, 0.60A の電流が流れたので, オームの法則より, 5 (Ω)×0.60 (A) = につなぐ。 3 (V) ⑥ 発生する熱の量は電流を流した時間に比例する。 (5) 解答例の他に, 自由電子伝導電子・価電子,でもよい。 118 (6) ① ② 表 I において, 10 (Ω) 5 (Ω) になるので、電気抵抗と電流の関係は反比例。 表ⅡIにおいて, = 2 (倍), (6) 1① ア できる水の質量は, 100(g)× (3) ①1イ 電圧が2倍になると電流は2倍になるので、電圧と電流の関係は比例。表Ⅲにおいて、 1 ときの2倍になるので、水の流れにくさ(電気抵抗)は 2 (右図) 0.30 (A) 1 2 0.60 (A) = (2) I (倍)より、電気抵抗が2倍になると電流は! 1 ③ キ 10 (V) 5 (V) 0.84 (L) 0.42 (L) 間に管を通る水量は比例。 ③ 表Ⅲより, 水位の差が 7.0cm のとき, 1分間に1本の管を通る水量は0.84Lな ので, 1分間に2本の管を通る水量は 0.84 (L)×2(本) 1.68 (L) よって, 1分間にdから出る水量も = 2 (倍) より 水位の差が2倍になると1分間に管を通る水量は2倍になるので、水位の差と1分 ④ケ (7) 4(L) 1.68L ④ 図ⅣVのように2本の管をつないだとき, 1分間に2本の管を通る水量は、1本の管だけをつないだ = = 2 (倍), 0.30 (A) 0.15 (A) 倍になる。 (7) 0.2W の仕事率で, 1分間 = 60 秒間に行う仕事の大きさは,0.2(W)×60(s) = 12 (J) 12J の仕事で 30cm = 0.3mの高さまで運ぶことができる水の重さは, 12 (J) 20.3(m) = 40 (N) 40N の力で持ち上げることの 40 (N) 1 (N) x 34 ②ウ (4) ⓐ3 ⑥ ア (5) 電子 7.0 (cm) 3.5(cm) 2 2 (倍)より、 = 2 (倍), #LINE 4000 (g)より, 4kg 4kg の水の体積は4L。

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