学年

教科

質問の種類

物理 高校生

(2)、(3)を教えてください

26 ばね付きピストン ( 2000 同志社大) 以下の問い(1), (3), (4), (5), (6)の答えとして適当な式を記せ。また, (2)の答えを図2の(ア)~ (カ)から選べ。 図1に示すように, 定積モル比熱Cyの理想気体nモルが, シリンダーとピストンによって 封入されている。シリンダーとピストンの断面積はSで、これらはばねでつながれている。ば ねはフックの法則にしたがい, ばね定数は温度によらず一定である。また, シリンダー内には ヒーターが設けられており, シリンダーおよびピストンは断熱材で作られている。はじめ,シ リンダー内の気体の圧力は大気圧に等しく,体積は V。, 温度はT。で, ばねは自然長であった。 気体を加熱したところ温度はT, に達し, ピストンの移動によって体積は V」 になった。気体定 数をRとし,大気圧を Vo, T。などにより表して, 以下の問いに答えよ。なお, シリンダーと ピストンの間の摩擦はないものとする。 Aにいて、 (1)加熱後の気体の圧力はいくらか。 (2)(体積が V。から V, になるまでの圧力の変化を, 横軸に体積1V, 縦軸に圧力pをとったグ ラフに示すとき, その概形は図2に示す(ア)~(カ)のうちどれか。 (3)ばね定数はいくらか。 (4)ばねの弾性力による位置エネルギーの増加はいくらか。 (5) 気体のした仕事はいくらか。 (6) 気体に加えられた熱量と気体のした仕事の差はいくらか。 p4 (ア) ばね (イ) 000000000000 (ウ) (エ) (オ) ヒーター (カ) 図1 V V 0 V。 図2 大気圧

回答募集中 回答数: 0
物理 高校生

なぜこの問題ですぐに0度になるとわかるんですか?

130 熱 gom 44 比熱·熱容量 電力 600 Wのヒーターを内蔵した容器がある。この中に200gの氷 を入れたところ,氷と容器全体の温度は一様に一15 ℃になった(図 1)。容器の熱は外に逃げないとし,ヒーターの熱容量は無視でき,水 の比熱は4.2 J/g·Kとする。スイッチを入れて加熱し続けたところ, 高温物 (4)ある ECT 全体の温度は図2のようにA→B→C→D と変化した。 の 氷の融解熱はいくらか。 ) 容器の熱容量Cはいくらか。また, 氷の比熱 cr はいくらか。 水と容器全体の温度が50℃になったところでスイッチを切り, その 中に一10℃, 90gの銅の塊を入れたところ, 十分な時間がたった後 BC こ。 融 BC 熱は 全体の温度は47.7 ℃ になった。 (2) C ) 銅の比熱cはいくらか。有効数字2けたで答えよ。 X)初めの状態(図1)でスイッチを切り, 80℃, 500gの銅の塊を入 れると,やがてどのようになるか。 (金沢工大+東北大) 温度(C) 氷 50 D 与 ヒーター B 0 スイッチ -15 A 0 12 124 199 図1 時間 ) 図2 Level(1)~(3) ★ (4)★ Point & Hint 固体が液体になるときなど,固体·液体·気体間の状態 化が起こっているときは, 温度は一定に保たれる。BC間で氷が水になって る。物体の質量をm, 比熱をcとすると, 温度を4T だけ上げるのに必要な熱 Qは Q= mc4T と表される。mc の部分が熱容量である。

回答募集中 回答数: 0
物理 高校生

319(3) 解答は理解できたんですが 写真のような解き方はなぜダメなんですか?

第Ⅲ章熱力学 よし ヒント B→Cは, かV=一定なので, 等温変化である。 気体の内部エネルギーは, 絶対 温度に比例する。また, 気体は、その体積が減少するときに正の仕事をされる。 例題42 319. C,と Crの関係 物質量nの理想気体を,圧 九か、体積VI,温度 T;の状態Aから, 圧カー定の ふとでゆっくり加熱すると,体積V2,温度 T, の状 能Cとなった。定圧モル比熱を Co, 定積モル比熱 を Cvとして,次の各問に答えよ。 (1) 状態AからCの間に,気体が吸収した熱量は いくらか。また,外部にした仕事はいくらか。 状態Aから体積一定のもとでゆっくり加熱すると, 圧力 p2, 温度 T,の状態Bとなった。 (2) 状態AからBの間に,気体が吸収した熱量はいくらか。 (3) さらに,状態Bから等温変化をして, 状態Cになったとする。状態AからBを経て Cとなった場合の, 内部エネルギーの増加量はいくらか。 さい026テれに (4)(3)における内部エネルギーの増加量は, 状態AからCに直接変化した場合の内部 エネルギーの増加量と等しい。この関係から, Cp Cv, および気体定数Rとの間に成 り立つ関係式を求めよ。 B p2 Tz C A V 0 V V。 HこA0 →例題42) ヒント(4) 状態A, Cにおいて,それぞれ気体の状態方程式を立てる。 らの距 320.気体の状態変化 単原子分子からなる理想気 tp[X10°Pa)

解決済み 回答数: 1
物理 高校生

どなたか“?”マークのついているところ教えてください!!

被習4 周囲を断熱材で囲んだ熱量計を用いて,鉛の比熱を 測定する実験を行った。 銅の容器と銅のかきまぜ棒 の質量はあわせて100g, 温度計の熱容量は10J/Kで ある。容器の中に水300gを入れ, しばらく放置した ところ,水温は22.0℃になった。そこへ100℃に 熱した200gの鉛球を入れ, よくかき混ぜてから温度 を測定したところ, 23.5℃になっていた。 水の比熱を 4.2J/(g-K), 銅の比熱を0.39J/(g·K) として, 次の 各問いに答えなさい。 銅製かき まぜ棒 温度計 水 鉛球 (1) 銅の容器とかきまぜ棒をあわせた熱容量はいくらか。 (2)。銅の容器とかきまぜ棒、」温度計,。水をあわせた全体の熱容量はいくらか。 (3)新の比熱をc (U/(g-K)] として, 鉛球が失った熱量をcを用いて表しなさい。 (4)鋼の容器とかきまぜ棒,b温度計L水の全体が得た熱量はいくらか。 (5) 鉛の比熱c(J7 (g-KO] を求めなさい。 練習3 熱容量量80J/Kの容器に200gの氷を入れ, しばらくすると全体の温度が一20℃と なった。この容器に毎秒300Jの熱を加える。 熱は外部に逃げないものとして, 次の各問いに答えなさい。 (3)(1) 熱を加えてから, 氷が溶け始めるまでの時間はいくらか。ただし, 氷の比熱を 2.0J/(g-K) とする。 2)(2) 氷が溶け始めてからすべての氷が溶けるまでに, 220sの時間を要した。 氷の融解熱はいくらか。 ただし、 この間、 氷と水、 容器の温度は0℃のままと する。

解決済み 回答数: 1