1枚目の写真の(2)の問題です。 なぜ3枚目の下線部のようになるのかがわからないので教えてください

なめらかに動く質量 M[kg] のピストンをそなえた底面積 S[m²] の円筒 形の容器に,1molの理想気体が入っている。重力加速度の大きさを g [m/s], 大 気圧を [Pa] 気体定数を R [J/ (mol・K)] とする。 (1) 気体の温度が To [K] のとき, 容器の底からピストンまでの高さ Po はいくらか。 質量 (2) 加熱して気体の温度を To [K] から T [K] にした。 気体の体積の 1mol M 増加 ⊿V はいくらか。 底面積 S

どなたか解説よろしくお願いします！

3 大気圧をPo, 重力加速度の大きさを」とし さて、以下の次の問いに答えよ。 図1に示すように大気中に、鉛直方向にな 止めらかに動くピストンとシリンダーからなる 容器がある。 ピストンの断面積はSであり、シリンダー の底面とピストンは質量の無視できるばねで つながれており、 ばねの自然の長さはLであ る。 初めピストンは, ばねの長さが自然の長 さんになる位置にストッパーで固定されてお り、容器内には圧力Po, 絶対温度To, 物質 ストッパー ピストン 量 [mol] の「単原子分子の理想」気体を封入した(状態I)。 72 000000 ストリバー n (mol) To 容器 断面積 S 図1 容器内には温度調節器があり、内部の気体を加熱したり冷却したりできる。容器は断熱 材でできており、ばね、ストッパーおよび温度調節器の体積と熱容量は無視できるものと する。さらに、大気の圧力は高さによらずP とする。 容器の温度調節器によって, 封入気体をゆっくり加熱したところ, 温度が2となっ たところでピストンは上昇を始めた(状態Ⅱ)。 (1) ピストンの質量を求めよ。 (2)状態Iから状態Ⅱまでの過程で気体が吸収した熱量を求めよ。 さらに、絶対温度が4になるまで,ゆっくりと加 熱したところ,図2に示すようにばねの長さはと なった(状態Ⅲ)。 000000 (3) ばね定数を求めよ。 (4)容器内の気体の圧力と体積の変化 (状態Ⅰ→状態Ⅱ→状態Ⅱ)の過程 5P, を表すP-V図を描きなさい。 ただ し、図中には 「I」, 「Ⅱ」 「目」 Po を描き入れること。 3Po (5) 状態Ⅱから状態の過程において、 容器内の気体が外へした仕事の大き さを求めよ。 2.Po Po (6) 状態Ⅱから状態Ⅲまでの過程で容 器内の気体が吸収した熱量を求めよ。 4T, 温度 図2 SL 43 SL

あってますか…教えて欲しいです。

4 直径 12 m の球形をした容器にヘリウム (He) が封入されている。ヘリウムの温度が 25 ℃ で、圧力 が300kPa である。 ただし、一般気体定数 Ro = 8.314 J / (mol・K) であるとし、アルゴンは理想気体で近似できるとして よい。 (i) 封入されているヘリウムのモル数を求めよ。 (ii) ヘリウムの分子量を4.0026 として、封入されているヘリウムの質量を求めよ。 Pv=nRT に芋・・63 25+27315=298.15 (ii)m=hxm 300×103×6=18,314×298,15 pr PV 300×103×37.63 h= RT 8.314×298.15 = 109501.1821 =109501.18×4.0026=438289,405g →43816g

高校物理の問題です。 （4）の問題で、私は熱力学第一法則を用いて求めようとしましたが答えが合わなくて困っています。 どこが正しくないのか指摘をお願いいたします。

42 1* なめらかに動く質量 M 〔kg〕のピストン を備えた断面積S 〔m〕の容器がある。こ れらは断熱材で作られていて,ヒーターに 電流を流すことにより, 容器内の気体を加 熱することができる。 ヒーターの体積,熱 容量は小さく,無視できる。 容器は鉛直に 保たれていて,内部には単原子分子の理想 気体がn [mol] 入っている。 気体定数をR [J/mol・K〕, 大気圧を Po〔N/m²〕, 重力加 速度をg 〔m/s2〕とする。 ピストン HP 図1 図2 (1) 最初, ヒーターに電流を流さない状態では,図1のように, ピスト ンの下面は容器の底から距離 [m] の位置にあった。 このときの気体 の温度はどれだけか。 (2)次に,ヒーターで加熱したら,ピストンは最初の位置より 12/27 上昇 した。 気体の温度は(1)の何倍になっているか。 また, ヒーターで発生 したジュール熱はどれだけか。 (1)の状態で,容器の上下を反対にして鉛直にし、気体の温度を(1)の 温度と同じに保ったら、 図2のように, ピストンの上面は容器の底か 41の位置で静止した。ピストンの質量 M を他の量で表せ。 (4)この状態で,ヒーターにより, (2) におけるジュール熱の1だけの 熱を加えたら、ピストンの上面は容器の底からどれだけの距離のとこ ろで静止するか。 0168-A (名城大)

自分の答えが浮力マイナスになってしまって、、 力の働いている向きを教えてください🙇‍♀️

X3 Po A 12 P S か。 R=8.3J/(mol K) とする。 12 空気 A を含んだ筒(断面積Sで厚みは無視)を水に浮かべ ** たら、水面からだけ頭を出し, 筒内の水面はだけ低い 状態で静止した。水の密度をp, 大気圧を Po, 重力加速度 を g とする。 A の圧力はいくらか。 次にAを加熱した ら 縦の長さが +h+1gとなった。 Aがした仕事 W' はいく らか。 また, 加熱後の筒の状態を図で示せ。 筒 水

気体の状態変化のところなんですけど、どの公式をどうやって使えばいいかわかりません。答えがもらえなかったのでどうやって解けばいいか教えてほしいです。途中式なども教えていただけると助かります。

3 圧力 po [Pa], 温度 To [K] で [mol] の理想気体がある。 この気体の定圧モル比熱を Cp [J/(mol・K)], 気体定数を R [J/(mol・K)] とする。 (1) この気体の体積を一定に保って, 温度を To [K] から T [K] まで上げたとき,内部 エネルギーの増加 4Uは何Jか。 (2) 初めの状態 (po [Pa], To [K]) から, 圧力を一定に保って, 温度を To [K] から T [K] ま で上げた。 このとき, 気体が外部にした仕事 W'は何か。 (3) (2) 状態変化に要した熱量Qは何Jか。

物理の問題です。解説お願いしたいです。

図のように, 容積V[m〕 の容器 A. 容積3V の容器Bおよび容積2V の容器Cがあり, 容器 A と容器B , コックa がついている細管で連結し, 容器Bと容器Cを, コック♭がついてい る細管で連結する。 容器 Aはヒーターで温度が調節できる。 すべての容器と細管には断熱性が あり 閉じたコックを通じて熱が伝わることはない。 ヒーターの体積と細管の体積は無視できる ものとし、容器の熱膨張も無視できるものとする。 以下では,気体はすべて単原子分子理想気体である。 はじめは3つの容器は真空で,2つのコッ クは閉じている。 このとき容器Aに, 物質量 n [mol] の気体を封入したところ, 気圧はp [Pa〕で あった。 また, 容器Bに, 物質量4gの気体を封入したところ, 気圧は3pであった。 なお, 気体 定数を R〔J/(mol･K)) とする。 問1 容器 A の温度 T, 〔K〕を, p. V, n, R を用いて表せ。

高校物理の問題です。 本当にわからないです教えてください！！

必解 130 気体の変化 下図のように、ばねのついたなめらかに動くピストンのついたシリ ンダーの中に 0.10mol, 300Kの単原子分子の理想気体が入っている。 大気圧は1.0× 10Pa で, 初め, ばねは自然の長さであった。 気体に熱を加えると, ピストンが0.20m 動 いた。ピストンの断面積を1.0×10m², ばね定数を 500N/m. 気体定数を8.3J/(mol・K) とする。 (1) 熱を加えた後の気体の圧力、体積、絶対温度を求めよ。 (2) この変化について,縦軸に圧力が [Pa]をとり,横軸に体積 V[m〕をとったときのグラフを描け。 (3) 気体が外部にした仕事を求めよ。 (4) 気体の内部エネルギーの変化を求めよ。 (5) 気体に加えた熱量を求めよ。 ~100000000

高校物理の問題です。 本当にわからないです教えてください！！

必解 127 内部エネルギーの保存 右図のような断面積 S〔m'], 長さ 2L〔m〕のシリンダーの中にモル質量 M[kg/mol]の単原 子分子の理想気体が入っていて、なめらかに動く薄いしきり W で A,B に分けられている。シリンダーの外壁は熱を伝 えない物質でできている。初め,A,Bの気体の絶対温度は それぞれ T^[K], [K] (TT) であり,Wは中央で止 まっていた。 気体定数を R[J/(mol･K)] とする。 (1) Aに質量m[kg]の気体が入っているとして、Bの気体の質量を TA, TB.m』を 用いて表せ。 A W A B L ---- (2) Wが熱を伝える物質でできているとすると, 十分に時間がたった後, A,Bの気体 の温度が等しくなる。 このとき, Wがシリンダー中央から移動した距離を TA, TB, Lを用いて表せ。 また、等しくなった温度を TT を用いて表せ。 OD J 8+A (3) 必角

高校物理の問題です。 本当にわからないです教えてください！！

129 断熱変化 気体定数を R〔J/(mol・K)〕とすると、単原子分子の理想気体の定積モ ル比熱は①であり, 定圧モル比熱は定積モル比熱に② を加えた値である。理想 気体の断熱変化では,体積V[m²] を変えると, それに応じて圧力が〔Pa〕は, p=一定(y=(定圧モル比熱)÷ (定積モル比熱))が常に成り立つように変化する。 こ のことを考えに入れると,ある体積の単原子分子の理想気体をゆっくりと ③ 倍に断 1 熱膨張させたとき, 絶対温度は元の二倍に,圧力は元の④倍になり, 分子1個の平 4 均の運動エネルギーは元の⑤倍になる。