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物理 高校生

物理 2条平均速度について 赤線の部分がよくわからないです

基本例題56 気体分子の2乗平均速度 物質量n[mol]の単原子分子理想気体(分子の質量 m [kg])がT[K]の状態で、 ある容器に封入されている。アボガドロ定数をNA[/mol),気体定数をR[J/(mol-K)) とする。 (1) 気体の内部エネルギー Uを求めよ。 (2) 気体分子1個の平均運動エネルギーを求めよ。 (3) 気体分子の2乗平均速度を求めよ。 (4) Ne は He の5倍の分子量である。高温低圧の希ガスは,単原子分子理想気体 とみなせるとする。 ① 同温での Ne 分子の平均の速さは He 分子の何倍か。 Ne 分子の速さが He 分子と同じとき,Ne の温度は He の何倍か。 (理想気体の内部エネルギー) = (分子の数)× (分子1個あたりの平均運動エネルギー) 2乗平均速度は,気体分子の平均の速さの目安と見なせる。 考えぶ 解説 (1) 単原子分子理想気体の内部エネルギーUは, 3 U=-nRT [J] 2 開の本 8SS (2)(分子1個の平均運動エネルギー) = (内部エネルギー) より、 (分子の数) 3 u_2uRT 2N。 U 3RT nNA nNA 3RT 3RT (3) 2乗平均速度をアとすると,m? v* = 2N。 mNa 3RT よって, = [m/s) V mNA (4) 分子量をMとすると, 気体の質量は、 =M×10-3 mNa 3m/s 4m/s 3RT 3RT T (3)より,ア= V mNA OC NM×10 V M 1 5m/s 0 T=一定より, ア oc JM 3+4+5 =4m/s よって,平均の速さは分子量の平方根に反比 3 例するので, 倍。 3+4°+5 = 4.1m/s 3 M×10 -3 よって,ひ= つまり,2乗平均速度は分子の平均 の速さの目安になる。 2) Tについて解くと, T= 3R =一定より, TcM よって,温度は分子量に比例するので, 5倍。

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物理 高校生

この問題の答えが知りたいです。 心優しい方お願いします... 3枚目は私の解答です。あってますかね...?

|1| 次の文章を読み,以下の問い(1)~(8)に答えよ。重力加速度の大きさは g(m/s°)とする。 【I) 図1のように,長さ L(m]で質量2m[kg)の一様な棒の左端Aと水平な 天井の点Dに糸が接続されている。同様に、棒の右端Bと天井の点Cに糸 が接続されている。質量m(kg)のおもりがついている糸の上端を,棒の左 端Aからa(m)の距離で固定したとき,おもりがついている糸と棒は垂直 で、棒と天井は平行となった。このとき,天井と糸 AD のなす角は45°で、 天井と糸 BC のなす角は60° である。 ここで、図2のように,棒の左端Aで糸が棒を引くカFの大きさを F.(N), 棒の右端Bで糸が棒を引くカF。の大きさをF2 (N)とする。また。 Fの水平方向と鉛直方向の分力の大きさをそれぞれF.ON), Fi,(N)とし、 F2の水平方向と鉛直方向の分力の大きさをそれぞれF2. (N), Fa, (N]とす る。 棒と糸は伸び縮みしないものとし,糸の質量は無視できるものとする。解 答が平方根の根号を含む場合は根号を用いた形で表せ。 (1) FiyをF」を用いて表せ。また,Fayを Faを用いて表せ。 (2) FixをF、を用いて表せ。また,Fzxを F2を用いて表せ。 (3) 棒にはたらく力のつり合いから,F」をm, gを用いて表せ。また同様 に F2をm, gを用いて表せ。 (4) aをLを用いて表せ。

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