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物理 高校生

⑵ボイルシャルルを使ってやったのですが答えが合いません この方法はダメなのでしょうか?

解答 (1) 1.6×10FP3 (2) 96℃ 指針 コックを開いて平衡状態に達したとき, A, Bの気体の圧力, 温度は等しくなる。 また, 周囲と熱のやりとりがないので, コックを開 く前後で, 気体の内部エネルギーの和は一定に保たれる。 気体は外に逃 げないので, 物質量の和も一定に保たれる。 解説 (1) コックを開く前のA, Bの気体の内部エネルギーをUょ, ○このような気体の混合 では、外部と熱のやりと りがなければ,内部エネ ルギーの和は保存される。 ○単原子分子からなる気 体の内部エネルギーび は、気体の状態方程式 しとする。アルゴンは単原子分子であり, U= nRT= DVの関 E 22 係を用いてU。UBを求めると, 1L=10°m° なので, カV=nRT を用いて。 U=ニ×(1.0×10) × (2.0×10-3)=3.0×10°J マA--』 なる。 Uゅ=;x(2.0×10) × (3.0×10-)39.0×10°J 22 コックを開いた後の圧力をが[Pa] とする。 このときのA, Bの内部 エネルギーの和をひとして, 11 U-DVの式を用い E U=;×が×(2.0+3.0)×10~3=7.5×10~3×が 2. 内部エネルギーの和は変化しないので, UA+Ug=Uから, 3.0×10+9.0×10-7.5×10-3×が (2) コックを開く前のA, Bの気体の物質量を nA, ng とする。 気体定 数をRとして, 気体の状態方程式かV=nRT を立てると, A:(1.0×10)× (2.0×10-3)=Dn,R(27+273) B:(2.0×10)× (3.0×10-)3D2%R(127+273) ている。気体全体の体積 は、A, Bの体積の和で あり,(2.0+3.0) ×10-3 m°となる。 が=1.6×10°Pa A:1.0×10°Pa, n、[mol]. 27℃ B:2.0×10°Pa, Ma[mol], 127℃ 変化前 2.0 これから, na3,0R' 3.0 * ng= となる。コックを開 2.0R A(2.0L 3.0L B いた後のA, Bの気体の温度を T[K] として, A, Bの 気体全体について状態方程式かV=nRTを立てると 変化後 1.6×10°Pa, n,+ma [mol), T(K (図), (1.6×10)×(2.0+3.0)×10-3%3 (natng) RT 8.0×10° a("u+Yu) 2.0 O平衡状態に達したとき A, Bの気体は同じ状態 にあるので、両者をまと めた気体の状態方程式る 立てることができる。 8.0×10° =369.2K =L 3.0 2.0R)R 369.2-273=96.2℃ 3.0R 求める温度(℃)は, 2.96 10

未解決 回答数: 1
物理 高校生

解き方を教えてください!本当に困っているのでお願いします🙏簡単でいいです 答えあります!

次の文中の 図(a)のように、 自然長! 【m], ばね定数k [N/m] のばねをつ けた質量 m (kg)の物体を, 地上より高さん[m]から自由落下 させた。地面に落下したとき, この物体がばねを通して地面か ら受ける最大衝撃力の大きさ F[N)を求めたい。 ただし, 重力 加速度の大きさをg[m/s°)とする。 計算を簡単にするために, 物体の大きさとばねの質量は無視するものとする。 ばねの先端が着地した瞬間での運動エネルギーは, エネルギ ーの保存則から位置エネルギーの差1]J]に等しい。 ばねが,その自然長1 [m] から x [m] だけ押し縮められたと き,物体は一瞬静止した。 この瞬間, 物体はばねから最も強い カF=2[N] を受ける。 このF[N] を決めるには, ばねの 縮みx [m] を求めなければならない。 ばねがx[m]だけ押し縮められたとき, 物体は, 重力による位置エネルギー 3] (J] の他に,ばねの弾単性力による位置エネルギー 4] (J] をもっている。 このときの物体 の全エネルギーは, エネルギーの保存則から, ばねの先端が接地した瞬間に物体がもつ 全エネルギー5 ] [J]に等しい。 以上の考察と簡単な計算により, 最大衝撃力 F [N] は次の形に書くことができる。 F=mg|1+[6] h=lのとき, すなわち図 (b) のようにばねを接地して静かに物体をはなしたとき, 物 体がばねから受ける最大のカ F (N]は, mg[N]の7動倍である。 に入れるのに最も適当な式または数値を記せ。 h 2k(ー) 解答 (1)mg(h-1) (2)kx (3)mg(1~x) (4)号kx (5)mgh (6),/1+ mg -kx" (7)2

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