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物理 高校生

(3)の問題で V²=Nm分の3RTになるところまでは分かるのですが Nmの部分がkg変えているだと思うのですが、なぜ4×10のマイナス3乗になるのかわかりません。 あと答えの単位がS²分のm²になれるのかわかりません。 教えていただけると助かります。よろしくお願いします。

301.気体の分子運動と圧力 図のように, ー辺の長 さがLの立方体の容器の中に,1 mol の理想気体が入 っている。気体分子は容器の壁と弾性衝突をして, 分 子どうしは衝突しないものとする。気体分子の質量を m, アボガドロ定数をN, 気体定数をRとして, 次の 各間に答えよ。 (1) 次の文の()に入る適切な式を答えよ。 内の気体中のある分子のx軸方向の速度成分をひょと する。その分子が図に示した壁Sに衝突してから,次に壁Sに衝突するまでにかかる 時間は(ア)であり,時間tの間に分子は(イ )回,壁Sに衝突する。この間に S *2 y レ L- 壁Sが受ける力積から,壁Sはこの分子から(ウ )の力を受けていることがわかる。 分子の速度のx成分,y成分, z成分の二乗の平均値は等しく, 分子の速さの二乗の平 均値をぴとすると, 壁Sが気体から受ける力Fは( エ ), 圧力かは(オ)である。 (2) 理想気体の状態方程式を用いて, 気体分子1個の運動エネルギーの平均値と気体 の絶対温度Tの関係を表す式を示せ。 (3) 気体がヘリウムで温度が0℃のとき, 分子の速さの二乗の平均値を有効数字2桁 で求めよ。ただし,ヘリウム1 mol あたりの質量を 4.0g, R=8.3J/(mol·K) とする。 (13. 熊本大 改)→ 例題25)

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物理 高校生

(2)が分かりません。 私は状態方程式をAとB合わせて立てなのですが、答えが合いませんでした。(写真2枚目) なぜ状態方程式は立てられないのか教えてください。 また、模範解答以外での解き方はありますか?

例題1 理想気体の状態方程式 右の図のように,体積 2.0×10-2 m° の容器Aと体 積 1.0×10-2mの容器Bがコックのついた細い管で つながれている。初め,コックは閉じられていて, 容器Aには圧力 1.5×10° Pa, 温度 27℃の理想気体 が閉じ込められている。容器Bは真空である。気体 定数Rを8.31 J/(mol·K) として,次の問いに答えよ。 (1) 容器A内の気体の物質量はいくらか。 (2) コックを開き,容器 A, B内の気体の温度をそれぞれ 127 ℃, 27 ℃に保つ。このときの気体の圧力はいくらか。 3 3 A B VCheck 細い管 「細い」は,体積を 無視できることを表す。 O 指針 (1) 理想気体の状態方程式より,物質量は, n= 2つの容器内の気体の圧力は等しい。 pV と表される。 RT 解(1) 求める気体の物質量をn[mol)として, 理想気体の状態方程式を用いると, 1.5×10° Pa×2.0×10-2m° 8.31 J/(mol·K)×(273+27)K 3 =1.20…mol=1.2 mol n= (2) 求める圧力をp[Pa]とする。。(初めの容器A内の気体の物質量)= (後の容 器A内の気体の物質量)+(後の容器B内の気体の物質量)であることより, 1.5×10° Pa×2.0×10-2m° R×(273+27)K 3 p×2.0×10-2 m° R×(273+127)K p×1.0×10-2m° R×(273+27)K 3 ニ よって,p=1.2×10° Pa

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化学 高校生

この⑵の別解の求め方で”そのときの圧力”とあるのですがどういうことなのですか?いまいちよくわかりません😭😭😭 逆にそのときの圧力じゃないときってあるんですか?

基本例題26 気体の溶解度 水の 問題 228-229 水素は,0℃, 1.0×10°Pa で, 1Lの水に22mL 溶ける。次の各問いに答えよ。 (1) 0℃,5.0×10 Pa で, 1Lの水に溶ける水素は何 mol か。 (2) 0℃,5.0×10Pa で, 1Lの水に溶ける水素の体積は,その圧力下で何 mLか。 (3) 水素と酸素が1:3の物質量の比で混合された気体を1Lの水に接触させて, 0℃, 1.0×10°Pa に保ったとき,水素は何 mol 溶けるか。 1Dalt セべ がし 解答 (1) 0℃, 1.0×10°Paで溶ける水素の物質量は, 考え方 ヘンリーの法則を用いる。 (1) 標準状態における溶 解度を物質量に換算する。 溶解度は圧力に比例する。 (2) 気体の状態方程式を 2.2×10-2L_。o 22.4L/mol -=9.82×10-4mol II 気体の溶解度は圧力に比例するので, 5.0×10° Pa では, 5.0×105 9.82×10-4mol×- =4.91×10-3mol=4.9×10-3mol 1.0×105 (2) 気体の状態方程式 PV=nRT からVを求める。 4.91×10-3mol×8.3×10°Pa·L/(K·mol) ×273K 5.0×105Pa 用いる。 別解)溶解する気体の体 積は,そのときの圧力下 では,圧力が変わっても 一定である。 (3) 混合気体の場合,気 体の溶解度は各気体の分 圧に比例する。 TOg =2.2×10-2L=22mL 別解圧力が5倍になると,溶ける気体の物質量も5倍にな る。しかし,この圧力下で溶ける気体の体積は,ボイルの法 則から1/5 になるので,結局,同じ体積 22mLになる。 (3) 水素の分圧は1.0×10°Pa×1/4=2.5×10 Pa なので,溶 ける水素の物質量は, 0中文の ①お 85 9.82×10-4mol×(2.5×10°/1.0×10°)=2.5×10-3mol 00 皿章|物質の状態

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化学 高校生

化学の溶解の範囲の浸透圧の問題です。 ⑵がなぜΠV一定なのかわかりません。 どなたか教えてください。

ーの法則が成 Imolであり、気体の二酸化炭素の量は、気体の状態方程式を用 d、 いると(イ)molとなるから、Pは(ゥ )Paと求められる。 わけみやめ 200 ア 22:4×0.05 2 040 160 半透膜を固定した,断面が2cm*のU字管に, 純 水 100mL と1gのデンプンが溶けている水溶液 100mL を,図Aのように, それぞれ左側と右側に 入れて,27℃で長時間放置したところ,図Bのよ うに波面差10cm のところで平衡状態となった。 た だし、純水とデンプン水溶液の密度は1.0g/mL, 1g重/cm?= 98Pa とする。 (1) デンプンの分子量はいくらか。 (2) 図Bの状態から左右の水面を同じ高さに揃えるためには,右側に何gのおもりを のせる必要があるか。 次の文章を読み, 密度:水銀は 13.6g 圧力:1.0×10®Pa= 右図のようにU学 した。この半透膜は 分子物質は通過させ 容器Aにはあるう 溶液を,容器Bには 静置したところ,没 高さに27.2cm の差 アンプン 水溶徹 紀水 A 10cm 100 mL デンプン 半透胞 静置後の容器A側 ファトホッ7の T = CxA、: / → 90aに相当 漫透丘に 相当 液価差 10com 断面後 2.0cm 室度10g/cn よソ 10×2.0.(o %え。 20g 10cm 水銀圧力 との. Tl a 10×/0° Pa 5cm 204 2-0c * (o / → ?o Rに相当…の また水は 5cm分移動したので、危側溶流復剣)水の量は 5cmx 2cm/0cn →10mLhehy、 10mLとなる。 よ、て デンプン溶流濃度は、 13 ml he O.2 よツ Kox27.2 100 13.6x 76 7/M (600 0,2 り、T= CRT に代となと 980- x8.3x (0°× 300 M= 2、309x(o*=2、3×10% IM 水が移動お前の濃時の浸造圧を求われば良い。 TTV=-定よ)。 かり、 9P0x !10 - で メ 7000 メ ニ 7o00 TT'= 1078R Wre] 2.0 cm 196:98h Q :/078a . W-22g 29 o ロ 2021/10/16 Q国 Pツ v ● 33°C 15:51 く:ジ る >

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