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物理 高校生

この(2)の(サ)について 理想気体の状態方程式が①のように表せる理由がわかりません。体積Δz×L^2の空間の圧力をP(z)に近似してるんですか?

9]気 ーー 困65. (内の和子の軍了と所 の の 気体を容器に封人したとき。 気体分子」 No 人) している 図1のように, 1 辺の長Sが7(m) oy 返じ和央を 個の質量がZi【Ke] の単原子分了理析条がym ー に分チ から雪に垂直な右面が受ける圧力をみえっ. SE の気体 [KJ で一定であり, 分子どう しの衝突は無相ナァ TNG moli 気体定数を /(mol:k)) 重力加速度の大 2 4 - に委任 (1) 初めに重力が作用 しで いない場合につい る。 MIの の 計ると グチが 餅じだときに生田Aがの務かりりる 力積は眉了ml(N:s〕 である。 分 伴画へと衛突してから次に避面A と短するまる 時はイコ(s] であるため、 分子は時間 2ル(s) の存に、 早生と 生生 した22 <時間 4 の間に避画Aが受ける力積は思〒エ当[N:J とな 1個の分子によ 人間人7生けるカアはoN) とZ垢における吉成分の2 乗みのを用いて 表せる。 WW 個の分子によって療面Aが受けるカカ 色【NJ についでは| すべでの分子は不規則 に運動を しでおり, 速度成分の 2 乗平均は どの成分についても等しいので,W個の分隆の 速度の 2 乗玉均 o' ms を用いで隔力当と表せる。以上から。 圧力は戸手Nmり となる。また, 圧力の式⑪と状態方程式から』は za。 のを用いて孔ク沖となり」 気体の内部エネルギー / 【JJ は WWA。 尺 77を用いて隔人の] となることがわかる。 (2) る軸の負の向きに一様な重力が作用しでいる場合容器 ら 内の気体の密度と圧力に勾配が生じる。図 2 のように, 傘 r 性6あ。 器の底からはかった高さを < [m〕 とし, 高き々における気 <オフ2 只 体の圧力を P(<) 【N/m9), 密度を の(<) (kg/m とする。 < | から 2z 【m〕 だけ高い所を (々寺ガz) [m〕 とし二高さ々にお 0 還 3 ける厚さ 4z, 断面積/?の気柱についで考えると, 高る (<+2z) における気体の圧力 (<上<) 【N/m9 は, 所村内における気体の密度の本が 無視できるほどが小さいとき,ア(る),gの(<), 2 などを用いで隔ヨと近似できる。 気体は単 <あるため, (<) は P(<) と77などを用いで また容器内の気体は単原子分手理想気体であ 2 3 三/ら 量が4.0X10』 [上守| と表せる。以上から, 気体1mol当たりの質重 " であると 記 (<圭2タ) がア(<) と比べで 0.010% だけ小さ SG =8.3J/(mol.k)。 9王9.8m/s とすると。 有効数季2机でに2 9、g0 (kg/m), きる9 また。 全品の庶における気体の圧密度をそれぞれ20) (Nm 。p(Z) 【N/m9。g(⑦) 【kg/m) とすると Octon2ceEをSi 綿 (0) との⑦) との差はが Z(0) と p(7) との差は 2が, の を用いで直人削 者 Eo を用いで[セ制 な22 I 00気体の混合〉 5 いる。 9 図1のょう 了 2 つの傘器, 0 6 2つの. レラ は 愉 で(の 0 の容器 ITの容積 れ以降の温度は絶対温度 1 温度7 の理想気体を地和した の である)。このとき和容器1。 TLの中の気体の物質量をカ

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物理 高校生

この問題の解説を作ってもらいたいです。 お願いします 問2の解答がなにをしているかわかりません

み 以下の問について, し ] にあてはまる数式, 記号, および解法 と答を解答用紙に記入せよ。 . 2 つの球形の容器1 (容積 ) と容器 (容積 Mi) が熱を伝えない 開閉式コック付きの細管で連結している。細答はコックが開いている場合 は, 熱を伝えない多孔性のフィルターで仕切られているので, 2つの容問 内の気体の圧力は常に等しいが, 温度は異なるように保つことができる 問1 コックを開いて, 絶対温度300K で理想気体上 を圧力が (Pa) に なるように満たす。そののちコックを開いたまま容器1 は300K を保ち つつ, 容器だけを600K に加温しその温度を保って平衡状態にした> このとき, 完全な断吉状態で周囲とは釣のやりとりはないものとする。 ただし, 容器の膨張率や細管の体積は小さく, 体積変化は無視してよい> また, 気体A は単原子分子の理想気体であり, ボルツマン定数はをを 用いること。 単原子分子の理息気体について, 容器内の全分子の速度の 2 乗の平均値を "分子1 個の質量をとすると, この1 個の分子の 平均運動エネルギーと温度 7との間には, 関係式 が成りたつ。 この式より, 平衡状態では容器軸内の分子の2 乗 電度(Y〆) は. 容器[ 内の分子の 2 乗平均速度の 倍となり. 容器[内の分子の 個数は, 容器内の分子の個数の 倍となる。 平衡状態での倫器 内の圧力 .(Pa) を, 刀。臣Vn で表せ。 問2 次いで, コックを閉じ, 容器より気体A を抜いて真空にしたの ち, 容器に液体 B を少量入れ, 300K に保った。再びコックを開き. 分に時間が経過し, 平衡に達したのちコックを閉じた。 容器1 を ともに600K まで熱したとき, 容器1内の圧力 Pi (Pa) と容器内の圧 カ Pn(Pa) を 中 のPsの で表せ。ただし. 液体B の蒸 気は容器 1 の中で液化せず, 理想気体 A は液体 B に浴け込まず, 反応もちしないものとする。溢体 B の 300K, 600K における仙和蒸気圧 はそれぞれ アg0(Pa), Paee(Pa) で 溢体 B の恭気は理想気体の状態方

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物理 高校生

3,4の最後の問題が分かりません。解説よろしくお願いします。

I 図のように, 長さ 0.68m の開管が | スピーカーから振動数 2.5X10* (4: 凍 党内に基本振動の定常波が生 回 St の! 路 5 中 亜 日 員 図 ナ + (Y Hz の音を出す じた、決の各問に答えよ。ただし, 管口と定常流 oe の有職の位置は一致するものとする。 1) 音速は何 m/s か。 人 きくすると, 管内に定常波がはじめて生じるのは, 振動数が何 Hz のときか。 ER (2) 義千における回有畠動数を調べる。 ra =co提 医E当 回弦の振動と気柱の共鳴穫図のように, 長さ7の弦 を繧り, その真下には, 底の閉じたガラス管が置 かれている。ガラス管の中の気柱の長さをんとす る。 入をはじいて基本振動で振動させたところ, 気柱も基本振動で共鳴した。音速をとし, 管品 と定常波の腹の位置は一致するものとする。 1) このときの気柱の基本振動数を求めよ。 (2) 蓄を伝わる波の速さを求めよ。 (“りり要カをそのままにして, 長きをしだ る 史 しだいに短 / き ったいてボッ くしていくと, / で次の共鳴がお 1 9 還 人タイ マーのところは波源なので 1 つずつ増やしながら, 《 0もりの才を固定し 糸の本数を1 本* 幼国 ホを ? 本以上用いる場合ほど 62755 0おもりの個数 を変えた測定においバ を求め。メハー W。 パーが グラフを提 の本数みを論えた測定において, 1 を来め、メー。パやー グラフを描き > |) 和の務力 S と波長 】。線密度のと9 章陣ES bb ei

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