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物理 高校生

印をつけている所が分かりません💦 分かりやすく解説して欲しいです💦

6 次の文章を読んで、以下の各問いに答えよ。 右図のように、 水 150gを入れた熱量計に、 沸騰した湯につけて98℃にした 質量80gの金属ブロックを入れた。 水と熱量計の温度は最初20℃であったが、 金属ブロックを入れると、 温度は23℃で一定になった。 問1 熱量計の熱容量を210J/K、 水の比熱を4.2J/gK)とする。 なお、次の2つの公式を必要に応じて用いよ。 [熱量Q [J] =熱容量 C [J/K] ×温度変化/T [K] 熱量Q [J] =質量m[g] ×比熱c [J/(g・K)] ×温度変化/T[K] 金属ブロック 温度計 鋼製容器など 水 低温の水に高温の金属ブロックを入れた後、温度が23℃で一定になった状態を何というか。漢字 3 文字で答えよ。 問2 水の熱容量は何J/K か。 比熱と質量の値を用いて求めよ。 ○ 問3 水と熱量計が金属ブロックから得た熱量は何Jか。 問4 金属ブロックの比熱をc 〔J/gK)] として、金属ブロックが失った熱量Q [J] は、次のような式で 表される。アウに当てはまる数字を答えよ。 金属ブロックが失った熱量 Q [J] == ア [g] xc [J/gK)〕 × イウ (K) 問5 問3で求めた熱量と、 問4の熱量は等しい。このことを「熱量の○○」という。「熱量の」も含め5 文字で答えよ。 0 問6 問4の式を解いて、金属ブロックをつくる金属の比熱は何 [J/(g・K)] になるか求めよ。

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物理 高校生

熱力学です STEP3でQinがn(Cv+R)(T2-T1)となってますが、どうやってこれ出してますか??

出題パターン 38 定積モル比熱と定圧モル比熱 ピストンつきの容器内に、 モルの理想気体が, 体積 V1. 温度Tで閉じ こめられている。 大気圧はp, 気体定数は R, 定積モル比熱をCとする ピストンを自由に動けるようにして、熱を与えて温度を T2 にした。この とき, 内部エネルギーの変化 4U, 気体が外部にした仕事 Wout 気体に加 えた熱 Qin はいくらか。 また、 以上の結果から, 気体の定積モル比熱 Cr と 定圧モル比熱Cの間にはどのような関係があるか。 解答のポイント! 定圧変化であっても 4UCn4T の形となることに注意。 解法 熱力学の解法3ステップで解く。 STEP1 変化の前後でのか,V,n,Tを 図示する。 ここでピストンは自由に動けるので、 ピストン内の気体の圧力は大気圧とつりあって いて、いつもp となる。 このように、大気圧, 重力などの一定の力を受け自由に動けるピスト 前 p V₁ 大気圧 nTi D V2 大気 nT2 図 11-4 ンでは、必ず定圧変化になるのだ。 また後の圧力は最 体積を V2 (未知数) とおくと, 前:pV=RT ... ① 前 圧 Wout 後:pV2=nRT2 ... ② STEP2 Vグラフは図11-5のようにな る。 色のついた部分の面積が外へした仕事 Wout になる。 0 V₁ V2 体積V 図11-5 STEP3 熱力学第1法則を表 (表中) にまとめると, Qin 4U + Wout n(Cy+R) (T2-T) Crn (T2-T)p (V2-V)=nR(T2-T) (1 ②より) また,定圧モル比熱 C, は, 圧力一定で1モルの気体を1K上昇させるのに要する熱 であるので,Qmmでn=1 [mol], T2-T, = 1 [K] としたものに等しく =1x (C+R)×1= [Cy+R この式は理想気体であれば必ず成立するので、 この例題とともに覚えておこう。 STAGE 11 気体の熱力学 125

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