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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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物理 高校生

RT0はP0V0と書いても丸になりますか?

24 0 ふる あ 発展例題28 Vグラフと熱効率 単原子分子からなる理想気体1mol をシリンダー内に密 閉し、図のように,圧力と体積VをA→B→C→D→Aの2 順に変化させた。 Aの絶対温度を To, 気体定数をRとする。 (1)この過程で気体がした仕事の和W'はいくらか。 発展問題 328 BC Do A D (2) AB, およびB→Cの過程で,気体が吸収した熱はそ 0 Vo 2V V 0 れぞれいくらか。 (3)この過程を熱機関とみなし, 有効数字を2桁として熱効率を求めよ。 指針 気体が外部と仕事のやりとりをする 過程は,体積に増減が生じたときであり,B→C, D→Aである。 なお,熱効率は,高温熱源から得 た熱に対する仕事の割合である。 Q1 は,定積モル比熱 「Cv=3R/2」 を用いて Q=nCvAT=1×122×(2T-T)=22RT 3 V B→Cは定圧変化である。 気体が吸収した熱量 TA 解説 (1) DAでは, 気体がする仕事 は負になるので, 整理 W'=2po (2Vo-Vo-po (2Vo-Vo)=poVo (2) B, C, D の温度 TB, Tc, TD は,Aとそれ ぞれボイル・シャルルの法則の式を立てると, povo 2po Vo po Vo 2po.2 Vo = To TB To Tc DoVo To Po.2Vo TD TB=2To, Tc=4To, Tp=2To A→Bは定積変化である。 気体が吸収した熱量 Q2は,定圧モル比熱 「Cp=5R/2」 を用いて Q₂=nC₂4T=1׳R×(4T,−2T₁)=5RT, (3)TcTp, T, Ta から, C→D, D→Aで はいずれも熱を放出している。 したがって, W povo Q1 + Q2 (3RT/2)+5RT 熱効率e は, e= Aにおける気体の状態方程式poV=RT から, e= po Vo 13RT/2 DoVo 13po Vo/2 = 2 13 = 0.153 0.15 327 明照

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物理 高校生

この問題の(1)で、圧力の釣り合いが理解できません😭力の矢印を書いた図を用いて教えて下さると嬉しいです🙇‍♀️

図のような,滑らかに動くピストンのついた断面積Sの容器 がある.容器はピストンを含め断熱壁でできている.容器の底 から,高さαのところに止め具Aがあり,ピストンがこれ以下 に下がらないようになっている.容器内に大気圧と等しい圧力 po, 絶対温度 To の単原子分子の理想気体が入れてある (この状 態を0とする). po 水 Po, To www C |B Ab 玉泉 止め具 Aから高さんの所にあるコックの付いた穴Bから水を コックの高さまで注ぎ, コックを閉める。 次に, 組み込んであ るヒーターから気体に熱をゆっくり加え、容器の上端℃までピストンで動かす. 穴Bから容 器の上端 Cまでの高さをcとする. 水の表面が容器の上端Cに達した後は、水は容器の外に あふれ出る. ピストンの質量および厚さを無視し、重力加速度の大きさをg 水の密度をと して、次の問いに答えよ. 解答は上に与えられた記号 a, b, c, S, Po, To, p, g のみを用い て表せ. (1)ピストンが動き始めるとき (この状態を1とする)の容器内の気体の圧力 p1, 絶対温度T1 定モル比熱 cy モル比熱 を求めよ. その気体の絶対温度と ピストンが

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化学 高校生

オキソ酸の酸化力と酸の強さの理屈ってなんですか?

106 第9章 非金属元素 232(1) A:Fz B:H2C:Oz D:HFE: HO 2 誤 (b) 正 (c) 誤 (d) 正 (e) 誤 (f) 誤 (g) 誤 ( 誤 (i) 誤 (j) 誤 (1)二原子分子の気体の単体はH2, N2, Oz, F2, Chである。 これらのう 混合するだけで爆発的に反応するのは, である。 H2 + F2 2 HF したがって、DはHFである。 また, 点火すると爆発的に反応するの は、HとまたはCJの混合気体である。 2H2 +02 2H2O H2 + Clz 2HCI 第3編 生成物Eは三原子分子であるから, EはH2O。 よって, BはH2, Cは 02Aは F2 となる。 F2 は H2Oと激しく反応して酸素を発生する。 2F2 + 2H2O ← O2 + 4HF (a) 誤 Ar の原子量は40で空気 (平均分子量29) より重いので,浮 揚物には利用できない。 (b) CIOは酸化力があり,CIを酸化して Cl にする。 NaClO + 2HCI Cl + H2O + NaCl 2 (c) 誤 酸化力の強さは HCIO> HCIO>HCIO3 > HCIO の順,酸性 の強さは HCIO <HCIO2 <HC103 <HCIO』 の順である。 なん? (d) 正 硫黄の同素体のうち斜方硫黄が常温で最も安定であるので, 単斜硫黄,ゴム状硫黄を常温で放置すると斜方硫黄に変わる。 (e) 誤 硝酸は揮発性の酸なので,その塩である硝酸カリウムと濃硫 酸 (不揮発性の酸) は次のように反応して, 硝酸が遊離する。 KNO3 + H2SO4 → HNO3 + KHSO4 (f) 誤 黄リンは空気中で自然発火するので,水中に保存する。 (g) 誤 ケイ素の結晶の中に Si原子(価電子4個) の代わりにP原子 (価電子5個) を入れると, 価電子1個が余剰になり、 その電子が 自由電子として結晶中を動くので,電気伝導性が大きくなる。 (h) 誤 Si の価電子は4個で, Si1原子に04 原子が結合して SiO の正四面体形をつくる。 この SiO の四面体が0原子を共有して 三次元的に結合した物質が二酸化ケイ素である。 0原子は2個の Si原子に共有されるので, Si原子1個当たりの0原子は ×4個=2個となり, 組成式はSiO 2 となる。 2 尿素 CO(NH)2は加水分解せず,中性の肥料である。 土壌を 酸性にするという欠点をもつのは,硫酸アンモニウム (硫安) (NH)2SO や塩化アンモニウム(塩安) NHCI である。 (J)誤 リン酸カルシウム Cas (PO』)2 は水に溶けないので、そのまま では肥料として役立たない。硫酸と反応させて水溶性のリン酸二 水素カルシウムとして肥料に用いている。 Cas (PO 4 ) 2 +2H2SO4→ Ca (H2PO 4 ) 2 + 2CaSO 5 3 する 50 は て用 酸石 2 す と て

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理科 中学生

(3)についてなのですが、答えがイになっています。 解説を見たところ、「生じる塩化ナトリウムは電離したままだから」と記載されておりました。 なぜ電離したままなのですか? 教えてください〜🙇

理科 ン 20m < 実験 > ア 図1のように,試験管 A~Eにそれぞれ3.0cm のうすい塩酸を入れた。 それぞれの試験管に, 少 量の緑色のBTB溶液を 入れてふり混ぜた。 この 結果 すべての試験管の 水溶液は黄色になった。 イ 試験管B~Eにう すい水酸化ナトリウ ム水溶液をこまごめ ピペットで加え、ふ り混ぜた。 表は,そ れぞれの試験管に加 えた水酸化ナトリウ ム水溶液の体積をま とめたものである。 図1 A B 加えた水酸化ナトリウ 試験管 ム水溶液の体積 [cm] A B-C DE U 1.5 3.0 4.5 6.0 日 コ この結果, 試験管Cの水溶液の色は緑色になった。 ウイの後, 試験管A~Eの試験管の水溶液に小さく切っ たマグネシウムリボンを入れた。この結果、 いくつか の試験管から気体が発生した。 (1) 塩酸に水酸化ナトリウム水溶液を加えたときの反応 を化学反応式で書きなさい。 (2) 基本 次の文は,イにおける試験管BEの水溶 液中のイオンについて説明したものである。 文中の空欄 ( X ), (Y)に適切なことばを書きなさい。 試験管B~Eの水溶液では,塩酸の水素イオンと 水酸化ナトリウム水溶液の ( X )イオンが結びついて したがいの性質を打ち消しあう。 この反応を(Y)という。 (3)図2は,アにおける試験管Bの水溶液のようすを水 以外について粒子のモデルで表したものである。これを 参考に,イにおける試験管Bの水溶液のようすを表した 図として最も適切なものを,次のア~エから1つ選び、 記号で答えなさい。なお, ナトリウム原子を塩素原 子を○,水素原子を◎として表している。また,イオン になっている場合は,帯びている電気をモデルの右上に +, -をつけて表している。 図2 ア I (4) ウにおいて,気体が発生する試験管はどれか。 試験管 A〜Eからすべて選び、記号で答えなさい。 5) よく出る 実験で使ったも のと同じ塩酸 図3

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理科 中学生

中2理科化学変化と原子分子の単元です 一番下の(4)が難しくて分かりません 解説お願いします

チャレンジ問題 (50(富山) 酸化銅から銅をとり出す実験を行った。 あとの問いに答えなさい。 <実験 > ア 酸化銅 6.00gと炭素粉末 0.15gをはかりとり, よく混ぜた後、 試験管Aに入れて図1のように加熱したところ, 気体が出てきた。 気体が出なくなった後, ガラス管を試験管Bからとり出し, ガ スバーナーの火を消してからピンチコックでゴム管をとめ、試験 管Aを冷ました 試験管Aの中の物質の質量を測定した。 エ 酸化銅の質量は6.00gのまま, 炭素粉末の質量を変えて同様の 実験を行い,結果を図2のグラフにまとめた。 図2 図 1 6.00 ピンチコック 合物 05.80 試験管 A ゴム管 |ガラス管- 試験管B 水 5.60 55.40 15.20 5.00 後の試験管Aの中の物質の質量[g] 4.80 4.60 0 0.15 0.30 0.45 0.60 0.75 0.90 加えた炭素粉末の質量 〔g〕 コ) において, 下線部の操作を行うのはなぜか。 「銅」という言葉 を使って簡単に書きなさい。 かがくはんのうしき 2) 試験管Aで起こった化学変化を化学反応式で書きなさい。 3)酸化銅は,銅と酸素が一定の質量比で結びついている。 この質量 比を最も簡単な整数比で書きなさい。 4) エにおいて, 炭素粉末の質量が0.75gのとき, 反応後に試験管A の中に残っている物質は何か, すべて書きなさい。 またそれらの 質量も求め、 例にならって答えなさい。 例○○が××g, □□が△△g

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