熱機関の仕組みが分かりません。 1秒間に、5.4×10^6Jの熱を取り込こむ。そのうち15%で仕事をして残りは放出する。放出した熱は全て水蒸気を水にするために使われる。 ということですか？ 水蒸気を水にするときは熱を奪わなければいけくないですか？

熱を仕事に変える装置を熱機関という。 熱機関が高熱源から取りこんだ熱量をQ] [J], 利用されずに外部(低温の熱源)に捨てられる熱量をQ2[J] とする。このとき,その差 W=Q1 Q2 が仕事に変えられる。 ある蒸気機関の復水器 (冷却器)では,仕事をしたあと に捨てられる 100℃の水蒸気を毎秒2.0kg ずつ100℃の水にもどしている。そして,この 復水をむだにせずに、 再び高温高圧の水蒸気へ加熱して蒸気機関を動かしている。 100℃の水 の蒸発熱は2.3×103J/g である。この蒸気機関の熱効率が15%であったとする。また, 重 TCA 力加速度の大きさを 9.8m/s2 とする。 (1) 仕事に変わることなく, 蒸気機関から外部の低熱源へ放出される熱量は毎秒何Jか。 (2)この蒸気機関は高熱源から毎秒何Jの熱を取り入れているか。

図1は分かるのですが、図2が分かりません、、 図2は両サイドにおもりがあるから0.1×2しないのですか？解説見ても分かりません。

C ◎ https://training.classi.jp/student/self-training/drill/middle-teaching-units/299/small-teaching-units/565/question-sections/9940/result/153149111?subjectCategoryld=4&subjectld=140 図1は、ばね定数50N/mの軽いばねの一端を固定し,他端に糸をつけて滑車に通 し、重さW5.0Nのおもりをつり下げたようすを表している。 図2は、両端に同じ重 〔N〕のおもりをつり下げたようすを表している。 図1、図2の場合におけるばねの伸びの値の組合せとして、最も適当なものを一つ選びな さい。 5°C くもり時々晴れ W 図1 W W 図2 選択肢 ア 図 1 0.05m 図 20.05m イ 図 1 0.05m 図2 0.10m ウ 図1 0.10m 図20.10m エ 図1 0.10m 図20.20m あなたの解答 I 正答 ウ ■■ Q 検索 X 不正解

（2）はこのようなやり方でも合ってるんでしょうか？？教えてください

例題 解説動画 基本例題29 円錐振り子 図のように、長さLの糸の一端を固定し, 他端に質量m のおもりをつけて, 水平面内で等速円運動をさせた。糸と 鉛直方向とのなす角を0, 重力加速度の大きさをg として, 次の各問に答えよ。 出した。 X(1) おもりが受ける糸の張力の大きさはいくらか。 (2)円運動の角速度と周期は,それぞれいくらか。 指針 地上で静止した観測者には, おもり は重力と糸の張力を受け, これらの合力を向心力 として,水平面内で等速円運動をするように見え る。この場合の向心力は糸の張力の水平成分であ る。 (1)では,鉛直方向の力のつりあいの式, (2) では,円の中心方向 (半径方向) の運動方程式を立 てる。なお,円運動の半径はLsin0 である。 解説 (1) 糸の張力の大き 基本問題 210 211 212 .00S 00 TH g m m(Lsin0) w²=mg tane w= L cose 2 Lcose =2π w 周期Tは,T= 第Ⅱ章 力学Ⅱ 別解 (2) お (2) おもりとともに 0 さをSとすると, 鉛 直方向の力のつりあ いから, Scoso S 円運動をする観測者 には、Sの水平成 と遠心力がつりあっ てみえる。 力のつり あいの式を立てると L m (L sine) w² 0 Scoso-mg=0 S=mg SsinO mg cose (2) 糸の張力の水平成分 Ssin0=mgtan0 が向 心力となる。 運動方程式 「mrw²=F」 から, Ssin0=mgtan (2)の運動方程式と同じ結果が得られる。 m(L sine) w²-mgtan0=0 Point 向心力は、重力や摩擦力のような力の 種類を表す名称でなく,円運動を生じさせる原 因となる力の総称で、常に円の中心を向く。 mg

(4)が分かりません💦 2枚目が解説です。 kΔTcaと置くところから全く分からず...どなたか解説お願いします🙇‍♀️

例題 21 気体の変化 114 115 118 120 121 126 下図のように, 物質量が一定の理想気体をA→B→C→A と状態変化させた。 B→C は等温変化であり, A での絶対温度は300Kであった。 (1) B での絶対温度 TB 〔K〕 と C での体積Vc[m²] を求め p[Pa〕↑ よ。 (2) A→Bの過程で,気体が吸収した熱量は AT I QAB=9.0×10°〔J〕であった。 気体が外部にした仕事 WAB〔J〕はいくらか。 また,気体の内部エネルギーの0.30 変化 AUAB〔J〕はいくらか。 (3) B→Cの過程で,気体が外部にした仕事は WBc=9.9×10°[J] であった。 気体の 内部エネルギーの変化4UBc 〔J〕 はいくらか。 また, 気体が吸収した熱量QBc〔J〕 はいくらか。 3.0×105 1.0×105 C Vc V[m³] (4) C→Aの過程で,気体が外部にした仕事 WcA〔J〕 はいくらか。 また, 気体の内 部エネルギーの変化 4UcA 〔J〕, および気体が放出した熱量 QcA [J] はいくらか。

青線の部分意味がわかりません。どういう基準で符号を変えているのか？なんでイコールになるのかわかりません。

AU 熱量を加えた K)か の気体の る。 AU を加えたとこ エネルギーの 0 積が増加し こと気体に加 0 co U -3.0x 仕事をする 上がった 気体 例題42 下図のように、物質量が一定の理想気体をA→B→C→A と状態変化させた B→C は等温変化であり, A での絶対温度は300K であった。 (1) B での絶対温度 TB [K] と C での体積 Vcm〕 を求め 715 B (2) A→Bの過程で,気体が吸収した熱量は QB=9.0×10° [J] であった。 気体が外部にした仕事 WAB [J] はいくらか。 また, 気体の内部エネルギーの 変化AUAB 〔J〕はいくらか。 13Cの過程で,気体が外部にした仕事はWic = 9.9×10'[J]であった。気体の 内部エネルギーの変化AUBC 〔J〕 はいくらか。 また,気体が吸収した熱量 Qwe [J] pV=一定などを用いて求める。 はいくらか。 (4) GAの過程で、気体が外部にした仕事 Wea [J] はいくらか。 また,気体の内 部エネルギーの変化 AUc 〔J〕, および気体が放出した熱量 Qca〔J〕 はいくらか。 CA SP 気体が状態変化したときのか,V,Tの求め方 ボイル・シャルルの法則 PV 定理想気体の状態方程式がV=nRT, = T T' センサー 55 ボイル・シャルルの法則 pV_p'V' T T p 〔Pa〕* 3.0 X 105 SP 気体が状態変化したときのQ, W, AU の求め方 状態変化の種類によって成り立つ関係式が異なるので, 注目する状態変化が定積 変化, 定圧変化, 等温変化, 断熱変化のどれかを確認し, まとめの式 (p.119) を用いる。 -=一定 センサー 56 定積変化のとき, W = 0 1.0×105 ●センサー 57 等温変化のとき, AU=0 A₁ C 0 0.030 Vc V[m³] 【センサー 58 定圧変化のとき,W=pAV (1) ボイル・シャルルの法則より (1.0×10)×0.030_ (3.0×10) x 0.030__ (1.0×10 ) × Vo 300 TB To また、B→Cの過程は等温変化だから, TB = Tc ゆえに, TB = 9.0×102〔K〕,Vc = 9.0×10^2[m²]| (2) 定積変化だから, WAB = 0 [J] である。 熱力学第1法則より, AUAB=QAB-WAB=QAB-0=9.0×10°〔J〕 (3) 等温変化だから,4U.Bc=0[J] である。 熱力学第1法則より, QBC=AUBC+WBC=0+WBc = 9.9×10°〔J〕 (4) C→Aの過程で気体が外部にした仕事は, WcA=pAV=1.0 × 10 x (0.030-0.090) = -6.0×10°[J] また, A→B, CA の過程での温度変化を, それぞれATAB. ATCA とするとATeATAB 気体の内部エネルギーの変化は温変化に比例するので, そ の比例定数をすると. AUcA=kATcA=-KATAB = -4UAB = -9.0×10°[J]| 熱力学第1法則より, 気体に加えられた熱量 Q'cA [J] は, Q'CA=4UcA+WcA= -9.0×10°-6.0×10°= -1.5×10'[J] よって, Qca = 1.5×10'〔J〕 14 14 気体の状態変化 121

(1)図を見ると、加速度aの矢印は右向き(→)に書かれているのに、なぜ答えは左向きに4m/s² となるのですか？ (2)10×(-4.0)=-F の、Fの前(青い丸をつけているところ)にマイナスがつく理由を教えていただきたいです🙇‍♂️

CatctCASASSADOS 59 動摩擦力あらい水平面上で,質量10kgの物体を右向きに速さ20m/sです べらせたところ,物体と面との間に摩擦があるために, 物体は50m動いて止まった。 賞味 重力加速度の大きさを9.8m/s2 とする。 A2 THERE I (2) 物体にはたらく動摩擦力の大きさと, 物体と面との間の動摩擦係数を求めよ。 ④4, 例題 17 ヒント 物体には一定の動摩擦力がはたらく。(1) vo²=2ax (1) 動いている物体の加速度の向きと大きさを求めよ。 40.8

なぜ一番上の下線が成り立つのですか？ また、なぜ左辺の-pに絶対値がつくのですか？ また、なぜア→オの向きだと分かるのですか？

9 20 N ア 296 物理 電界と仕事 右図に示したアークは、点Oを中心と する半径rの円周を8等分する点である。 強さE の一様な電界 を,直径アオに平行に与える。 次に,正の電気量 」 をもつ小球 を点0に固定する。 クーロンの法則の比例定数をkとする。 (1)いま,電気量-pp>0) をもつ第2の小球Mを点アの位置に 置いたところMにはたらく電気力は0であった。 一様な電 界の強さEとその向きを答えよ。 ク キ (2)次に,Mを点アの位置から、円周上をア→イ→ゥーエの順に、点エの位置まで外 力を加えてゆっくりと動かす。 この移動の間に外力が電気力に逆らってMにした仕 事をp, E.rを用いて表せ。 ウ H カ オ Chaptca 24

2番です、なぜθ＝60°だと分かるのですか？

120 張力による等速円運動 右図のように, 長さLの軽くて 伸びない糸の一端に質量 mのおもりをつけ, 水平面内で点Oを 中心とする半径rの等速円運動を行わせた。 重力加速度の大きさ をgとする。 (1) 地上から見たとき, おもりにはたらく力の名称を答えよ。 O--r ●m (2) r=Lのとき, 角速度のをg, Lで表せ。 V3 2 (3) 糸は, このおもりの重さの3倍の大きさの力までもちこたえることができるものと する。糸が切れないためには, 半径rはどんな範囲にあればよいか。 ヒント(3) 張力T<3mg として考える。 センサー 37コ

この問題の問2の(1)〜(3)がよくわかりません よろしくお願いします

mi のついた 入こ A P TS m2 B 図 o抵抗値 R[Q]の抵抗,電気容量C(F] のコンデンサー, 自己インダクタンスLIH)のコイル, 起 電力がE(V]の直流電源からなる図のような電気回路を考える。スイッチSは, はじめに端子a 側につながれており,十分時間が経過した後に端子b側につなぎかえることとする。 (配点 27%) 問1 スイッチSを端子a側につないで十分時間が経過した状態におけるコンデンサーの上側 の極板に蓄えられている電荷Q0[C) を与えられた記号を用いて表せ。 問2 次の文章中の(1)~(5)に適切な数式を入れよ。 スイッチをb側に切り替えた時刻を0sとし, それ以降の時刻(s) にコイルを図の向き に流れる電流をI A), コンデンサーの上側の極板に蓄えられている電荷をQ[C), 下側 の極板に蓄えられている電荷を 一Qとする。 さらに時刻t+ At[s]におけるそれぞれの値を I+ ATCA), Q + AQ[C), =Q- AQ とすると, このとき, コイル下端に対するコイル上 (V)と 端の電位は,Lを用いて表すと (V)となり,Cを用いて表すと なる。また,電流とは単位時間あたりに運ばれる電荷量であることから,電流Iと時間 t の間に移動する電荷 AQ との間には関係式 が成り立つ。 コンデンサーおよびコイルに蓄えられるエネルギーについて, それぞれ電荷Q= 0, 電流/= 0のときの値を基準値0Jとするとき, 時刻tにおいてコンデンサーに蓄えられて J), コイルに蓄えられているエネルギーは (J]と いるエネルギーは なる。

この問題の解き方を教えてください

直系泉上を運動する物体の位置えが、 22 (t)= Co+ Cit t Cっt tCat3t Ctte と表されている。但し、Co、Cz、Ce.Co. Ca は定数とする (りCo、 Cz、C2、Cs Ca のソ次元を長さの次元し,質量の次元M 時間の次元Tを用いて表しなさい。 。 (2)物体の速度レを時間もの関関数として表しなさい。 3物体の加凍度aを時間をの関数として表しなさい