*第35問 次の文章を読み, 下の問い (問1~3)に答えよ。 (配点 12
18分
れ、底面を上にして静かに手を離すと, 図1のように, 円筒中の水面が外部の水
より少し下がった状態で,鉛直に静止した。 外部の大気圧をPo, 水の密度を
一端を閉じた質量M, 断面積Sの円筒を,内部に少し空気が残るように水中に入
力加速度の大きさを」とする。円筒は熱を通さず、円筒の厚さは無視できるもの
する。また,円筒内部の空気は、常に水温と同じ温度であるとし,その質量は
に比べて十分小さく無視できるものとする。
DISO
OST
大気圧 Po
質量 M, 断面積 S
問2 水温を測定したところ15℃であり、円筒内の気柱の高さはだった。その状
態から,水温を43℃まで上げた。 このとき気柱の高さはの何倍になるか。
最も適当な数値を,次の①~⑥のうちから一つ選べ。ただし、外部の大気圧
はPo. 水の密度はpのままであるとし、水の蒸発は考えないものとする。
2 倍
① 0.3 ② 0.9 ③ 1.1
④ 1.5
⑤ 2.2
⑥ 2.9
問3次に,図2のように円筒を鉛直に保ったまま引き上げると,円筒内の水面は
外部の水面からんの高さまで上がった。 このとき,手が円筒を上向きに支えて
いる力の大きさを表す式として正しいものを、下の①~⑥のうちから一つ選べ。
3
p
図 1
Po
h
問1 円筒の内部の空気の圧力を表す式として正しいものを次の①~⑥のうち
から一つ選べ。 1
第2章 熱と気体
①Po-
Mg
S
②Po
Mg
③Pos
④ PS - Mg
図 2
⑤ PS
PS + Mg
3 Mg-pShg
② Mg
① Mg + pShg
④ Mg + pShg + PoS
⑤ Mg + PS
⑥ MgpShg + PS