教えてください🙇‍♂️

79. 水の状態変化 水の比熱を4.2J/(g·K), 氷の融解熱を 336J/g とする。いま, 熱容量が無視で きる容器に100 °Cの湯100gが入っている。この湯に氷を入れて全体の温度を 0°Cにするとき,必要な0°℃の氷の最小の量は 1gの氷を20°Cの水にするのに必要な熱量はイ 100gが入っている容器の中へ, 0°℃の氷を入れて混合し, 氷が全部とけて全体が 20°℃ となったとき,初めの氷の量はウ gである。ただし熱は外に逃げない ものとする。 次の文の 口に入る適当な数値を有効数字2桁で求めよ。 ア]gである。また, 0°Cの ]Jであるから, 100°℃の湯 [15 湘南工大)

この問題を教えてください🙇‍♂️

79.水の状態変化 次の文の 口に入る適当な数値を有効数字2桁で求めよ。 水の比熱を4.2J/(g·K), 氷の融解熱を336J/g とする。いま, 熱容量が無視で きる容器に 100°Cの湯100gが入っている。この湯に氷を入れて全体の温度を ア]gである。また, 0Cの 1gの氷を20°C の水にするのに必要な熱量は イ]Jであるから, 100℃の湯 100gが入っている容器の中へ, 0℃ の氷を入れて混合し, 氷が全部とけて全体が 20°℃ となったとき,初めの氷の量はウgである。ただし熱は外に逃げない [15 湘南工大) 0°℃にするとき,必要な0°Cの氷の最小の量は ものとする。

おそらく簡単な問題なのですが 初歩的なところが理解できません🙇‍♀️ 温度変化についてで なぜ(2)はtから20を引いて (3)は80からtを引くのですか？

ブルン プシコンゴラ 72)熱量の保存 20 ℃であった。 (1)容器の熱容量は何 J/K か。 比熱 0.38 J/(gK), 質量 100gの銅製容器がある。この容器の温度を測定すると 後量×C 整理 180x038 必要な 100g, 20℃ 2_3K J/K 思な熱 次に,この容器に 80 ℃の水 100gを注ぎしばらくすると, 全体の温度は t[℃]となった。 水の比 熱を 4.2J/(g·K)とし, 熱の移動は, 水, 容器の間だけに起こるとする。 (2)容器が得た熱量をもを含む式で表せ。 100g 80℃ 38』kx(t-20) (3) 水が失った熱量をtを含む式で表せ。 CO0 = 30/kx(80-t) (4)熱量の保存より(2)と(3)の熱量は等しい。この関係からtを求めよ。

この問題の(3)で(2枚目にあります)式を立てるときに水の熱量について考えていない理由が分かりません。 (水の熱量)=(3つの球の熱量)+(潜熱)ではいけないのですか？

129.熱量の保存 との間で熱のやりとりはなく, 容器自体の熱容量は無視できる。また液体の水の比熱を 4.2J/(g-K)とする。 温度を -60°℃に保った同等な小球を多数用意し, 1個ずつゆっくりと容器内に入れ ていった。小球の質量は30gであり,小球を1個入れるたびに容器内が熱平衡に達す るまで十分待つとする。 以下の問いに有効数字3桁で答えよ。 1個目の小球を入れると, 容器内の温度は 12°℃になった。小球は単一の物質からな り.比熱は常に一定だとすると,その物質の比熱はいくらか。ただし,比熱の単位を ● 容器の中に温度30°℃の水 100gが入っている。容器の中と外 J/(g-K) とする。 (2) 2個目の小球を入れると, 容器内の温度は何°Cになるか。

問1から問3の解説をお願いしたいです。

【問題3】 図のように,断熱材でできた容器に 14.0℃の水が 200g入っていた。そこに100.0℃に教 せられた金属球 (質量 150g)が投入され, しばらくすると熱平衡に達し, 水温が 20,0でに なった。水の比熱を 4.2J/(g·K), 熱のやり取りは水と金属球の間でのみ行われるものと」 て,下の問い(問1~問3)に答えよ。 ふた 水 金属球 断熱材でできた容器 図 問1 水 200gの熱容量はおよそいくらか。最も適切なものを①~⑤のうちから一つ選べ。 8 0 210J/(g·K) 2 420J/(g·K) 3840 J/(g- K) ④ 420J/K 6 840J/K 問2 水が金属球から得た熱量はおよそいくらか。 最も適切なものを①~⑤のうちから一つ選べ。 9 0 3,0 k 2 3.5 kJ 4.0 kJ ④ 4.5 kJ 5.0 kJ 問3 この金属球の比熱はおよそいくらか。 最も適切なものを0~6のうちから→つ選べ。 10 0 0.42 J/(g· K) 2 0.63 J/(g· K) ③ 0.84 J/(g· K) ④ 42J/K 6 63 J/K

どうして振動して静止するのかがわかりません また、pv図を状態1から状態2の範囲で書くならどのようになりますか? 分かる方いたら教えて下さい

答えにいたるまでの過程について,法則,関係式,論理,計算,図などの中から適宜選んで簡潔に書け。 図のように,異なる断面積の円筒部A, Bをもつシリンダーが、 真空中に鉛直に置かれている。円筒部Aには,気密性を保ちつ つなめらかに動く質量Mのピストンがはめ込まれている。円筒部 Aの断面積はSで,その長さは十分長くピストンが外れることはな い。円筒部Bは断面積 aS(aは1より小さい正の定数),長さLで 底面が閉じている。AとBは,相互に中心軸を合わせて,その中心 軸に垂直な円環状のシリンダー壁C(円環部C)で連結されている。 シリンダーとビストンで密閉された空間には,物質量nの単原子分 子理想気体が封入されている。図のように,ビストンの位置をCか らビストンの底面までの距離z(rz0) で表す。シリンダーおよび ビストンは断熱材でできていて,シリンダー壁の厚さは無視できる。 また,円筒部Bの内側底面には,体積および熱容量の無視できる加 熱冷却器がとりつけられている。重力加速度の大きさを g,気体定数をRとして,以下の設問に答えよ。 設問(1):以下の 7)~ )]に入る適切な数式を,{ し,与えられた文字がすべて必要とは限らない。なお,同じ記号をもっ口 はじめ,ピストンはCから距離』(ェ>0) の位置に静止していた。このとき,気体の圧力は Po=(アM, 9. S, a}],体積は Vo=(イS, L, x, a}], 温度は To=(ウM, g. n, R, L, x, a} である。この状態を「状態0」とする。 つぎに,気体をゆっくり冷却したところ,ピストンはゆっくり下降して気体の温度が T= M, 9. L, n, R, a}] になったときに r=0 となり,ビストンはCにぴったりと接し静止した。 それと同時に冷却をやめた。このとき,気体はピストンの面積aS の部分にのみ接している。ビストンが Cに接したときの気体の圧力は Po=|7)]であるので,ビストンはCに接した直後にCから抗力 N=オM, g. a}]を受ける。 ビストンがCに接した状態で気体をゆっくり加熱したところ,気体の圧力が P=(カM, 9. S, a}], 温度が T;=[(キM, g. L, n, R)口になったとき,ピストンはCから離れた。その瞬間に加熱をやめた。 ピストンがCから離れる直前の状態を「状態1」とする。Cから離れたピストンは,Cに再び接すること なく、しばらく振動運動を行ったのち静止した。このときのピストンの位置をェ=2,気体の温度を T。 とする。この状態を「状態2」とする。状態1から状態2に変化した過程で気体の内部エネルギーの変化 は AU=[(クn,R, T, T}], ビストンの位置エネルギーの増加分はヶM, g, L, )]である。この 過程において,気体とピストンを合わせた系と,それ以外の系(加熱冷却器を含めた外部)との間にエネル ギーのやりとりはないとすると,エネルギー保存則より関係式 ク)]+ ) ]=0 が成り立つ。すなわち,気体の内部エネルギーとビストンの位置エネルギーの 和は保存する。この関係式と,理想気体の状態方程式を用いると, I2=L, a, T:=[サ{T, a}]であることが分かる。 設問2):状態0(体積 Vo, 圧力 P) から出発して状態1(体積 Vi, 圧力 P)に至る 設問(1)の過程を,圧力Pを縦軸,体積Vを横軸にとったP-V図として表せ。 ただし、状態1の気体の体積をViとした。解答では,V軸上に V。と Viを,P 軸上に P。とPを明記せよ。また,変化の方向を矢印で表せ。 ピストン 質量 M 断面積S 円筒部A 円環部C 円筒部B- L 断面積 aS 加熱冷却器 )の中に与えられた文字を用いて答えよ。ただ 口には同じ数式が入る。 P 0

この問題教えてください🙏

41 比熱と熱容量 外部と熱の出入りのない容器の中 - 20℃の氷が100g入っている。 これに電熱器を用いて70Wの割合 で一定の熱を加えたとき, 図のよう にその温度が変化した。 容器の熱容 60 に、 40 20 0 -20 0 1 9 量は無視でき, 水と氷の比熱はそれ ぞれ一定とする。 有効数字2桁で答 えよ。 経過時間(分) (1) 氷の比熱(J/(g·K))を求めよ。 (2) 氷の融解熱 (J/g)を求めよ。 (3) 熱を加えはじめてから, 50℃の水になるまでの時間 (分) を求めよ。た だし, 水の比熱を4.2J/(g·K) とする。 〈東海大) 唄度

明治大学理工学部2007の物理大門Cです イの答えが理解できません。解説していただきたいです。

図のように、ピストンをはめた2個の円筒容器が細い管でつながれ, 鉛直に立 てられている。左側の容器は, 断面積が S」 であり、ピストンの質量は M, であ る。右側の容器は, 断面積が S2であり,ピストンの質量は M2である。右側の 容器の底には弁が付けてあり,そこから容器内に水または気体を導入できる。左 側の容器の底近くにはヒーターが取り付けてあり,2個の容器内部全体を加熱で きる。この装置に使われている材料は, すべて, 無視できる熱容量を持ち, ま た,熱を通さない。重力の加速度の大きいをg,気体定数をR, 大気の圧力を poとして答えよ。 はじめに,2個の容器を水で満たした。すると,図(a)に示すように, 左右のピ ストンは,それぞれ底から高さ h」およびh,の位置で静止して, h」<haとなっ た。このとき, 左側のピストンが水から受ける圧力は ア である。そし て、M」とM:の間には, イという関係がある。 次に,水を容器内から排出して, 右側のピストンの上に質量Mのおもりを 乗せ,容器内をnモルの単原子分子理想気体で満たした (図 b))。すると,2つ のピストンは底から等しい高さhのところに静止した。このときの気体の温度 はTであった。2個の容器をつなぐ細管や弁につながる細管の体積を無視す ると,h= ウ である。また,右側のピストンに乗せたおもりの質量は M = エ である。ここで,ヒーターに電流を流して,気体をゆっくりと tn執1た その結里 気休の担確け 1Tだ1+レがれ のHの ラ

質量100gの銅製の容器に水が80g入っている。銅の比熱を0.38、水の比熱を4.2として全体の熱容量を求めよ。 という問題なのですが、解説と解答をお願いします！🙇‍♀️

（ケ）の問題では、（容器内の気体がピストンに対してした仕事）＝（ピストンが容器内の気体からされた仕事）として前後の位置エネルギーの変化を調べてW=mgh としてはなぜだめなのでしょう？どこの考え方が違っていますか？

(22 図2のように、 鉛直方向になめらかに動くピストンが上部にとりつけられているシリンダー 状の断熱容器があり,大気中で水平面上に置かれている。容器の内側には電気抵抗値がrの電 熱線がとりつけられている。ピストンの質量は mであり, その断面積はSである。容器, ピ ストン、電熱線の熱容量は無視できるとする。 その容器の中にnモルの単原子分子の理想気 体が閉じ込められている。気体定数を R, 大気圧を P.. 重力加速度の大きさをgとする。 はじめに、ピストンは静止しており, 容器内の気体の温度は T。 であった。このときの容器 内の気体の体積はV= である。 つぎに,電熱線に一定の電圧Eをかけて、電流を時間tの間流したところ, ピストンはゆっ くり上に移動した。このとき, 電熱線から容器内の気体に供給された熱量はQ= (キ) であり、容器内の気体の温度Tは, 定圧モル比熱C。とn, Q, Toを用いて, T= となる。ここで定圧モル比熱C, は, Rを用いて C, = である。このとき, 容器 内の気体がピストンに対してした仕事Wは, ピストンが上に移動した距離をhとすると, である。ここで、hはQ, Pe. 第, g, Sを用いて Pe. 親,9, S. ねを用いてW= 分) となる。 際 ピストン 、電熱線 W E 断熱容器 図2