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理科 中学生

理科 状態変化 なぜイのグラフになるのか教えていただきたいです

3 水とエタノールについて、それぞれ次のような実験を行い,温度の上昇のしかたを調べた。 <学芸大附属〉 【実験1】 密度1.0g/cm, 10℃の水10cm"を試験管にとり、ガスバーナーで加熱している湯の中に試験管を入 れることで,一定のエネルギーをあたえ続けた。 【実験2】 密度 0.80g/cm3, 10℃のエタノール10cmを試験管にとり, 実験1と同様にガスバーナーで加熱している湯の中に試験管を入れる ことで,実験1と同じ量のエネルギーをあたえ続けた。 図1は,この実験における水とエタノールの温度変化を示したもので ある。 なお, 実験において液体がすべてなくなることはなかった。 図 1 90 80 70 体 60 の50 温 40 度 30 (°C) 20 10 0 エタノール '0 30 60 90 120 150 180 210 240 加熱した時間 〔秒〕 ●水 (1) 実験2ではエタノールが沸騰し始めると,液体の温度変化は見られなくなった。この理由を述べた次の文 の空欄にあてはまることばを,(①)は漢字1文字(②)は漢字4文字でそれぞれ書け。 ①( ②( あたえられる ( ① )のエネルギーが、(2)に用いられたため。 (2)次に,1.0g/cm²の水と0.80g/cm3のエタノールをそれぞれ50cmずつ混ぜて、水とエタノールの混合物をつ くった。この30℃の水とエタノールの混合物を10cmとり実験1と同様な加熱方法で一定のエネルギーを あたえて温度変化を調べた。 なお, 実験において液体がすべてなくなることはなかった。 ① 下線部の水とエタノールの混合物の体積は何cmか。 四捨五入し 図2 100 て小数第1位まで求めよ。 ただし, この水とエタノールの混合物の 密度は0.92g/cm²である。 90 Q 液体の温度 80 70 60 度50 この水とエタノールの混合物の温度変化を表しているグラフとし [℃] 40 30g 20 最も適当なものを、図2のア~ウから選べ。 '0 30 60 90 120 150 180 210 240 加熱した時間 〔秒〕

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理科 中学生

(1)(2)両方とも全く分からないです、、、 丁寧に解説お願いします🙇

13 水清液状態変化 21 2 物質の状態変化を調べる実験を行った。 右の表 酸素 窒素 水 エタノール は物質の沸点 融点を示したものである。 あとの問 問いに答えなさい。 沸点 [C] -183 -196 100 78 融点 [℃] -218 -210 0 -115 〈富山> 【実験】 ① 試験管Aに水, 試験管Bにエタノール, 試験管Cに液 図1 図2 体のロウを入れ、液面の位置に印をつけた。 ABC 固体の 表面 印 ② 図1のように液体窒素の入ったビーカーにすべての試験管をひ たすと、 液体窒素が激しく沸騰した後、しばらくして沸騰がお だやかになった。 ③ すべての試験管をとり出して観察すると,それぞれの試験管内 液体窒素 の物質は、図2のa, b のいずれかの形の固体になっていた。図3のように、図3 の固体と同じ物質の液体が入ったピーカーにそれぞれの固体を入れると,物質の種 類によって,入れた固体が浮かぶ場合と沈む場合があった。 (1) 下線部について、 沸騰がおだやかになったとき, 試験管A内の物質の温度に ついて述べた文として適切なものを、次のア~ウから1つ選びなさい。 } ア 0℃より高い。 イ 0℃になっている。 ウ 0℃より低い。 a 同じ物質 (2) 下線部について, 沈む物質をすべて選び、その物質名を書きなさい。 また, 沈んだ固体の形はいず れも図2のどちらかであった。 その形は a, b のどちらか。 物質名 [T 3 図1のように, 水とエタノ 図1 〕 記号 [T ] 図2

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化学 高校生

セミナー217です。 (2)の私の解答ではダメですかね? 模範解答とは違うんですか、この視点からでも気体の状態方程式に当てはまりやすいか言えますかね??

122 第Ⅲ章 物質の状態 214. 混合気体の圧力 2.0Lの容器Aに, 1.0×10 Paの窒素を, 3.0Lの容器Bに、 5.0×10 Paの酸素を入れて、 容器を連結した。 次に, コックを開いて容器を一定 度に保ち、十分に時間が経過した。 次の各問いに答えよ。 (1) 各気体の分圧はそれぞれ何 Pa になるか。 (2) 混合気体の全圧は何Paになるか。 0 A 2.0L コック B 3.0L 215.平均分子量空気を, 窒素と酸素が体積比 4:1で混合した気体として,次の各問い に有効数字2桁で答えよ。 (1) 空気の平均分子量はいくらか。 (2)10gの空気を 5.0Lの容器に入れ, 27℃に保った。容器内の全圧は何 Pa になるか。 実験論述 216. 水上捕集 図のように,水素を水上置換で捕集し,容 器内の水位と水槽の水位を一致させて体積を測定したとこ ろ, 350mLであった。 また, 温度は27℃, 大気圧は1022 hPa であった。 次の各問いに答えよ。 (1) 下線部のようにする理由を答えよ。 水 (2) か。ただし,27℃での水蒸気圧を 36hPa とする。 捕集した水素の物質量は何mol 「論述 217. 理想気体と実在の気体 次の文中の( )に適語を入れ,下の各問いに答えよ。 気体の状態方程式に完全にあてはまる仮想の気体を(ア)という。一方、実在の気 体は,気体の状態方程式に完全にはあてはまらない。 これは,実在の気体では、(イ) に引力が働き,また,分子自身が(ウ)をもつためである。 (1) 実在の気体が,気体の状態方程式にあてはまるのは,次の①~④のどの条件か。 ① 低温・低圧 ② 低温・高圧 ③高温・低圧 ④ 高温高圧 (2)水素と窒素では,どちらが気体の状態方程式にあてはまりやすいか。理由ととも に答え [グラフ] 18. 実在の気体の状態変化 図は,温度Tと気体の圧力Pの関係を表したものである。 いま、ある気体の一定量をV[L]の容器に入れると①の状態になった。この容器をゆっ くりと冷却すると, T2 [K] で気体の圧力が飽和蒸気圧の 直と同じになった(②の状態)。 その後,さらに, 73[K] で冷却した。 次の各問いに答えよ。 蒸気圧曲線 P₁ 男 P2 コ) この気体の圧力変化は②→③, ②→④のいずれか。 2) T3 [K]での容器内の気体の物質量を記号を用い て表せ。 ただし, 気体定数をRal] [Pa〕 P3 ③

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化学 高校生

Wacって 緑で合ってますか?

の公式より、T=2 m √ ka • TB =1倍 T=√2k-1 10% TA VRD =2 となる。 ka 7B とすると, ばね振り子の周期 T=221 2m である。以上より, の答 2 電体は正者 西原休日は漁電西なので、いずれも 4C につくる電場の向きはAからBの向きである。AとBの電気 量の大きさQが等しく, AOBOの距離もRで等しい。 した って, AとBがそれぞれ点0につくる電場の強さ Ex, Eaは 等しく, 点電荷による電場の公式より,Ex=E kQ R2 となる。 以上より, AとBが点0につくる電場は,それぞれの電場を合 成して, AからBの向きへ強さ 2kQとなる。 R2 ばね振り子の周 T-2 また,一様な電場から A には左向きに, B には右向きに静電気 力がはたらくことになる。 よって, 一様な電場をかけた直後、リ ングは反時計回りに回転しはじめた。 +Q 一様な電場から 受ける静電気力 +Q リング A 回転をはじめる方向 T: ばね定 質量 点電荷によ 電気量 いる点の電 E=k R: 電場の 遠ざかる く向き。 EA EB 一様な電場 B. B Q -Q 一様な電場から 6 受ける静電気力 2の答 ① 3の答③ 問3 過程1から過程3の状態変化を圧力と体積の関係を表すグラ フに書き換えると,次図のようになる。 状態AとBは同じ温度 なので,それらの温度で決まる等温曲線上にあり,状態CとD も同じ温度なので、それらの温度で決まる等温曲線上にある。 こ こで,圧力と体積の関係を表すグラフの面積は,気体が外部にし た仕事の大きさを表す。 したがって, 気体が外部にする仕事の大 小関係は,グラフの面積を比較すればよい。 次図より,それぞれ の過程で気体が外部にする仕事の大小関係は, Wac<WAB<WAD - 103 -

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物理 高校生

物理の熱効率についてです。 写真の問題の(4)の熱効率を求める時に、公式が e=(Qin-Qout)/Qin=W’/Qin となるのはわかるんですが何がQinで何がQoutで何がW’なのかがよくわからなくて、結果的になぜ赤ででかこってるように公式に代入されるのかがわかり... 続きを読む

例題4 気体の状態変化・熱効率 (Pa) B 2p 単原子分子理想気体" [mol] に対して,図男[] の3つの過程をくり返して状態をゆっくり 変化させた状態Aの気体の温度を T[K],気体定数を R[J/ (mol・K)] とする。 BCは等温変化であり,その際,気体 は外部から1.4nRT [J]の熱量を吸収した。 次の各量をn, R, T を用いて表せ。 (1) 状態 B の温度 TB [K] A C 0 V 2V 体積(m²) (2)A→Bで,気体がされた仕事 WAB [J] と気体が吸収した熱量 QAB [J] (3)CAで,気体がされた仕事 WcA[J] と気体が吸収した熱量 Qca[J] (4) このサイクルを熱機関とみなしたときの熱効率e(有効数字2桁) p.439 指針 ABは定積変化, BCは等温変化, CAは定圧変化である。 (1)ボイル・シャルルの法則 (p.110 (6)式) より TB = 2T[K] (2)ABは定積変化であるから WAB=0J, QAB = 4UAB 3 = nRT [J] 15 2 (3)C→Aは定圧変化であるから,状態Aでの状態方程式 V = nRT を 用いると,気体が外部にした仕事 WcA' [J] は Wca'=p(V-2V)=-pV=-nRT よって,気体がされた仕事は WCA=-WcA'=nRT [J] また,気体が吸収した熱量は, 熱力学第一法則 (p.122 (25) 式)より 5 QCA=4UCA - WCA == 12/23nRT-nRT=-1/2nRT[J] 2 (4)BCは等温変化であるから, 気体が外部にした仕事 WBc'[J] は WBc'=QBc=1.4nRT[J] よって,熱効率の式「e=W' -」 (p.135(47) 式) より Qin e= WAB' + WBc' + WCA' QAB + QBC = 0+1.4nRT- nRT 4 (3/2)nRT +1.4nRT ≒ 0.14 29 類題4単原子分子理想気体に対して、図の4つの 過程をくり返して状態を変化させた。 この (Pa) サイクルを熱機関とみなし カ B

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