（1）についてなのですが何故地表との圧力と風船内の圧力が同じになっているのかが分からないです。 教えて頂きたいです。よろしくお願いいたします。

2倍 6/23 面 で、 EP 132 熱 45 気体の法則 熱気球がある。 下端に小さな開口部があって、 内部の空気を外気と等しい圧力にしている。ヒ ーターにより内部の空気の温度を調節すること ができる。 風船部の体積をV=500〔m²〕(ゴン ドラの体積は無視), 気球全体の質量を W= 180 [kg] とする (内部の空気は含めない)。 地表 での大気圧を Po=1.00×10〔Pa〕,密度を po= 1.20 [kg/m²] とする。 大気は理想気体とし、温 度はT=280〔K] で高度によらず一定とする。 45 気体の法則 浮力 133 排除した V m = pV と表されるから」 00 Vg = (oV) g+Wg = 1.20×500-180 500 LECTURE 内部の空気の質量mは m (1) 風船部 力のつり合いより p = 00V-W = 0.840 〔kg/m²] 外気について: 内部の空気について: ゴンドラ T₁ = 0 To == (1) 気球を地面から浮上させるには,内部の空気の密度をどこまで下 げることが必要か。 また,そのためには何Kまで熱することが必要 か。その密度 p〔kg/m3] と温度 T1 [K] を求めよ。 (2)内部の空気の温度を上記のに保って、ゴンドラ内の積荷をw (=18〔kg〕だけ軽くした。気球は上昇し,ある高度で静止するはずで ある。その高度における大気の密度 p1 〔kg/m3〕 を求めよ。 (3)その高度における大気圧 P1 [Pa〕 を求めよ。 (4) その高度は次のいずれの値に最も近いか。 より Po=RTo P Po=RT..... 1.20 0.840 D V P mg ......① To P X280 = 400 (K) Wg 3 浮力が増して浮くの ではない! 内部の空気の重さ mg を減らして浮く。 (2) 気球の外部, 内部の空気について P₁ =RT.......3 外部: M 内部: P1= é M RT………④ ④ より To (3 0=101 力のつり合いより piVg=(p'V)g+(W-w)g 上の を代入して, p1 を求めると T₁(W-w) 400 × (180-18) 500X (400-280) = 浮力 Vg 0' T 01 V(T1 To) =1.08 (kg/m³) m'g P1 100m,300m,500m,700m, 900m, 1100m (東京大) (3)外気についての①、③に着目し、 とすると To 02)x S.NX 00S 02) x 08- 1.08 R 1.20 (W-w)g Level (1)~(4)★ Base of 理想気体 状態方程式 大気の上端 気体定数 [ J/mol・K] この部分 この部分 重さ P の重さ P Point & Hint 力のつり 合いでは, 風船部内にある空気 の重力を忘れないこと。 状態方 程式は, 1モルの質量をM,密 度をpとしてP=RT と 表せる(気体の質量をと すると,n=m/M=pVM)。密 度を扱う場合はこの形が便利。 PV=nRT- 圧力 体積物質量 絶対温度 〔P〕= [N/m2〕 〔3〕 [mol] [K] ※T[K] = 273 + t[°C] [LOOST-SI ※nはモル数ともよばれ,分子数をNとす ると, n = NINA (NAはアボガドロ定数) (4)ある高さでの大気の圧力は、それより上空にある空気の重さ(正確には、単位 面積あたりの重さ)に等しい。 P₁ = 0₁ Po== · x 1.00 × 105 = 900×10'[Pa〕 Po (4) 地上から高さんまでの空気について,平均密 度はおよそ (po +p1)/2であり, 1m² あたりの 重力 (重さ) は Po-P, に等しいから 00+01. hg = Po-P₁ ふん≒ 2 2(Po-Pi)_2(1.00 -0.900)×105 (po+01)g (1.20 +1.08) x 9.8 ≒895≒900[m] 1m² 地上 pihg < Po-Pi < pohg と不等式にしてい 850くん <945 となる。

シャルルの法則の問題です (1)が分かりません B室の体積を20×50とできるのは何故ですか？ピストンが動いたらA室の体積だけでなくB室の体積も変わると思いました

50. 〈シャルルの法則> CELL コック a ピストン コック A室 B室 図のように、両端にそれぞれコックaとbがつい た断面積 20cm2のピストンを備えた円筒容器があ る。 コックabを開いた状態で, A, B 両室の空 気は27℃, 1.0×10 Paである。 いま (1),(2)のよ うに操作するとき, ピストンはそれぞれ何cm移動 するか。 ただし, ピストンは抵抗なく移動し, ピストンおよび円筒容器は他室へは熱を 伝えないものとする。気体定数 R=8.3×10°Pa・L/(mol・K) -50cm ・50cm (1) 27℃で, コック aを閉じ, コックbを開いた状態からA室のみを57℃にする。 (2) 27℃で, コックaとbを閉じた状態から, A室のみを57℃にする。 〔神戸学院大 ]

解き方を教えて欲しいです。

類題5a エタノール(C2HO) 23gを,87℃で30Lの容器に入れた。 気体定数は 8.3 × 103 Pa・L/(K・mol), エタノールの蒸気圧は87℃で1.2 × 10Pa, 27℃で 1.0 × 10 Pa とし, 液体の体積は無視できるものとする。 (1) 87℃のときの容器内の圧力は何 Pa か。 (2)容器の温度を27℃にした。 液体のエタノールは生じているか。 生じて いる場合はその質量を求めよ。

解き方を教えて欲しいです。

0.98 x 105 Pa x 0.498 L x 32 g/mol w= 8.3 × 103 Pa・L/(K・mol)×300K 類題 4 ある水に溶けない気体0.70gを水上置換で捕集したところ, 27℃, 1.04 × 10 Pa で, 気体の体積は300mL であった。 気体定数を 8.3 × 10 Pa・L/ (K・mol), 27℃における水の蒸気圧を4.0 × 103 Pa として,この気体の分 子量を有効数字2桁で求めよ。

解き方を教えて欲しいです。

Lを, 5.0Lの容器に入れて77℃にした。酸 混合気体の全圧を求めよ。 | 類題 3b 窒素 5.6g と酸素 3.2g をある体積の容器に入れて温度を27℃に保った ところ, 全圧が 3.0 × 10 Pa になった。 窒素の分圧はどれだけか。 また, 容器の体積は何Lか。 ただし, 気体定数を 8.3 × 103 Pa・L/(K・mol) とする。 -1662 ボイルの法則 -1787 シャルルの法則 1790

合ってるか教えてください! 例題15 2.(2)わかんないです！

416 全力投球! (2)I中の(*)から(b)への状態変化を何というか。 (3) 作図図Ⅰ中のX点にある水を, 一定の速 さでゆっくり加熱してV点にした。このときの と を示 す概略図を示せ。 ただし、水の場合は液体状態 の比熱が他の状態よりも大きいこと, および次 のデータも利用せよ。 以下の各問いに答えよ。 図Iは、純粋な水について 圧力および温度に よる三態変化を表したもので、状態図とよばれて いる。 (1) I中の()の各領域は、水のどのような 状態を示しているか。 1013 hPa 11 圧力 X (お) (3) (B) (b) 温度 I 圧力 (hPa) 1000円 800 600 (4) 水を60℃で沸騰させるには、外圧を何 hPa にすればよいか。 蒸発熱 41kJ/mol, 融解熱 6.0kJ/mol 図IIは、図中の曲線 OB を 10~100℃の範 で、 さらに詳しく描いたものである。 400) 200 20 40 60 80 100 図Ⅱ (5) 図のように, なめらかに動くピストン付き のシリンダー内に水を入れ、 空気を除いて60℃に保った。 その後, 次のような操作を行うと, 器内の圧力は何hPa になるか。 ただし, いずれの場合も、 器内に液体が残っていた。 ① 60℃に保ったままピストンを引き上げて, 器内の気体部分の 体験を初めの2倍にした。 ②その後、ピストンは固定したままで, 温度を80℃にした。 水 図Ⅱ 蒸気圧と体積例題15) 右表は、水の飽和蒸気圧を示したものである。 この表を参 考にして下の各問いに答えよ。 ただし, 気体定数Rは8.3× 10 [Pa・1/(K・mol)) とする。 1 と 温度 飽和蒸気圧 [t] [hPa] 27 36 反応させ、発生する水素を水上置換で 捕集したところ, 27℃ 1016hPa の下で体積が300ml で あった。 捕集した水素は何molか。 47 103 87 610 100 1013 2 図のように47℃に保ったピストン付きの容器内に 水素と 0.15molの水が入っている。 この内の圧力は 1013hPa, 体積は10であった。 水素の水への溶解、およ 液体の水の体積は無視できるものとする。 (1) 47℃に保ったままピストンを押して、 気体 半分にすると、 内の圧力は hPaになるか。 (2) 47℃に保ったままピストンを引き上げて, 気体の体 307にすると, 器内の水は何%蒸発しているか。 水 (3) 47℃に保ったままピストンを動かして体積を変える とき、 器内の水素および水蒸気の各分圧は,それぞれどのように変化するか 次のグラフから1つずつ選び記号で示せ。 ただし、 グラフのスケールは任意 である。 (イ) 圧力 男 圧力 圧力 圧力 体験 圧力 体積V 圧力 体積 (2) 圧力 体積 体積 体 体積 体積 (4)温度を87℃に変化させた後, ピストンを動かして体積を変えていくとあ るところでちょうど水がすべて水蒸気になった。 このときの水素の分圧は何 hPa か

物理のマイヤーの関係についてです。 (4)の公式が答えの問題なのですが、CP=CV+Rから、なぜ定圧モル比熱の方が定積モル比熱よりも大きいのですか？ また、(1)(2)で、内部エネルギー変化について、これも公式なのですが、2分の3nRTではなくて、nCVTやnCPTになるの... 続きを読む

307 マイヤーの関係 公式を導く定積変化と定圧変化の2通りの方法で,n [mol] の理想気体の温度をT] [K] からT2][K] まで上昇させた。この気体の定積モル比熱を Cv〔J/(mol・K)〕, 気体定数を R[J/ (mol K)] とする。 OSAKID (1) 定積変化において,気体の内部エネルギーの変化を求めよ。 0x0. (2) 定圧変化において,気体の内部エネルギーの変化を求めよ。 02.01 (3) 定圧変化において,気体が外部にした仕事を求めよ。 (1) (4) 気体の定圧モル比熱 Cp 〔J/ (mol・K)〕を, Cv, R を用いて表せ。 3 4 ヒント (2) 内部エネルギーの変化は温度変化のみに関係。 (3) W'=p4V

物理のマイヤーの関係についてです。 (4)の公式が答えの問題なのですが、CP=CV+Rから、なぜ定圧モル比熱の方が定積モル比熱よりも大きいのですか？ また、(1)(2)で、内部エネルギー変化について、これも公式なのですが、2分の3nRTではなくて、nCVTやnCPTになるの... 続きを読む

307 マイヤーの関係公式を導く 定積変化と定圧変化の2通りの方法で,n [mol] の理想気体の温度をT [K] からT2[K]まで上昇させた。この気体の定積モル比熱を Cv[J/(mol・K)],気体定数を R[J/ (mol・K)]とする。 (1)定積変化において、 気体の内部エネルギーの変化を求めよ。 し 01×0.5 (2)定圧変化において,気体の内部エネルギーの変化を求めよ。 (3)定圧変化において,気体が外部にした仕事を求めよ。 (4) 気体の定圧モル比熱 Cp [J/ (mol・K)〕 を, Cv, R を用いて表せ。 3 4 " 01.01 (1) ヒント (2) 内部エネルギーの変化は温度変化のみに関係。 (3) W' = pAV

この黄色い部分、ボイルシャルルの法則を使ってRを使わないでも大丈夫ですか？答えは同じになりますがこの考えでもいいのか気になりました

基本例題 45 内部エネルギーの保存 √1/16 250 解説動画 2つの断熱容器 A, B が体積の無視できる細管で結ば れていて,それぞれの体積は3V, 2V である。 Aに圧 力2po, 温度 To の気体を入れ, Bに圧力 po, 温度 3T の 気体を入れてコックを開いた。 コックを開いて十分時間 がたった後の気体の圧力と, 温度T を求めよ。 気体は 単原子分子理想気体とする。 B 200 Po To 3To 2Vo 3Vo 指針 気体の混合で, 外部と熱のやりとりがなければ内部エネルギーは保存される。 解答 混合の前後で内部エネルギーの総和は保存される。 単原子分子理想気体の内部エネルギー 「U=1212 nRT」は,状態方程式 「pV=nRT」 を用いて「U=12V」と表されるので ( 混合前のA) (混合前のB) ( 混合後の全体) 12/2 ×2px3Vo+1/2 xpx2Vo=2xpx(3Vo+2V) 混合の前後で,気体の物質量の総和は変化しない。物質量は「n=DV と表されるので RT (混合前のA) (混合前のB) (混合後の全体) + RTo RX3To ゆえにT= 20po RT Apex Po× T.-T. 2pox3Vo pox2V __px(3V+2V) (R:気体定数) よって 15P To= 3 4 po 20 po Vo 5pVo 3To T

教えて欲しいです🙇‍♀️

【問題】 2022 大阪教育大学 2/25,前期 教育 必要ならば、次の原子量または定数の値を用いよ。 J H=1.0, Cl=35.5, C=12.0, N=14.0, 0=16.0, Cu=64.0 Na=23.0,S=32.0, 気体定数 R=8.31×103 Pa・L/(K・mol) 図1に示した気体密度測定装置を用いて,シクロヘキサンの分子量を測定する実験を 1.00×10p aで行った。以下にはその際の実験方法と結果を記している。これらに関する次の問1~3に答えよ。 ただし、気体は理想気体として取り扱うものとし、熱によるフラスコの勝は無視できるものとする。 ⑥フラスコをビーカーから取り出したのち、このフラスコを冷やしてシクロヘキサンを液化させた。 フラスコが室温まで冷えてから、表面の水をよく拭き取った。 ⑦ アルミニウム箔と輪ゴムを付けたまま, フラスコ全体の質量[g]を電子天秤で 0.01g の桁まで (8 正確に測定した。測定後にアルミニウム箔と輪ゴムをはずして, シクロヘキサンを回収した。 ⑧ フラスコに水をいっぱいに満たし、その水をすべてメスシリンダーに移して体積 KL]を測定した。 ⑨ 結果は以下の通りであった。 a=134.72g, b=135.72g, t=97.0℃, V=0.375L 問1 下線部(ア)の操作を行う際、 安全に実験を行う上で気をつけなくてはならない点を1つ答えよ。 アルミニウム箔 かき混ぜ器 温度計 水 1 クランプ シクロヘキサン 沸騰石 図1 問2 この実験から得られるシクロヘキサンの分子量Mを,問題文中の a,bや気体定数Rなどの記 号を用いて式で表せ。 なお、 ⑥におけるシクロヘキサンの蒸気圧, ならびに液化したシクロヘキサン の体積は無視するものとする。 [実験方法と結果] ① 丸底フラスコの口に, 小さな穴をあけたアルミニウム箔を取り付け、輪ゴムで固定した。 アルミニ ウム箔を取り付けたフラスコの質量 a[g]を、電子天秤で0.01g の桁まで正確に測定した。 ② アルミニウム箔と輪ゴムをはずし、シクロヘキサンを駒込ピペットで約3mLはかり取り, フラスコ の中に入れた。このフラスコに, はずしたアルミニウム箔と輪ゴムを再び取り付けた。 ③図1のようにビーカーを金網の上にのせ、クランプでフラスコの高さを調節し、スタンドに固定し たのち,ビーカーに水を入れた。 ビーカーの水に沸騰石を数個入れた。 ④ (ア)ガスバーナーに点火して、 ビーカーの水を加熱した。 ⑤ビーカーの水の温度が100℃に近づいてきたら, ガスバーナーの火を弱めて、フラスコ内のシク ロヘキサンの量をよく確認し、シクロヘキサンが完全に蒸発してフラスコ内の空気がすべて追い出 されたあと、ガスバーナーの火を消し加熱をやめた。このときのビーカーの水温 [℃]を測定した。 ここで, フラスコ内の温度はこのとき測定した水温と等しいものとする。 問3 この実験から得られたシクロヘキサンの分子量 Mを、 有効数字3桁で答えよ。