1番の問題でこのように解いてはいけないのですか？ また、駄目ならその理由も教えて欲しいです

リード D 第13章気体分子の運動・気体の状態変化 127 258 気体の状態変化 単原子分子理想気体を容器の中に 封入し,圧力』と体積Vを図のA→B→C→A の順序でゆっく り変化させた。 A B は等温変化であり,その際気体は外部か ら熱量Q を吸収した。 次の量を, Do, Vo, Qのうち必要なも のを用いて表せ。 (1) A→Bの過程で気体が外部にした仕事 WAB Po C B 0 Vo (2)B→Cの過程で気体が外部にした仕事 WBC と気体が吸収した熱量QBc (3) CAの過程で気体が外部にした仕事 WcA と内部エネルギーの変化⊿UcA (4)1サイクル (A→B→C→A) の熱効率e 3V V 例題 48,261,262,263 応用問題 物

この問題の問4、問5が分かりません。 答えと解説、両方ともお願いしたいです。

2 軽くてなめらかに動くことのできるピストンの付いたシリンダーを考える。 以下の問いに答え よ。 なお、解答用紙には答えに至る説明あるいは計算過程も記述せよ。 ( 60点 ) 問1.はじめはピストンが固定され、図のようにシリンダー内が薄い仕切り板により体積 1/3V[m²) および 1/2 V[m])に区切られているものとする。 体積 1/32V[m]の部分には温度 [K] 圧力 3P [Pa〕の単原子分子理想気体が入れられており,もう一方の部分は真空状態になっている。 この状態から内部の気体がピストンの外に出ないように仕切り板を静かに取り外し、 十分時 間が経った後の状態を状態 A とする。 状態 A の気体の圧力を求め, V, TP のうち必要な ものを用いて表せ。なお、この過程においてシリンダー内の気体は断熱状態に置かれている ものとする。 3P'v=Q+ 3 13 3 3P. T 真空 E PV 状態 Aの気体に対して,ピストンを固定したまま熱量 Q, [J] を加えたところ、 気体の圧力が上 昇した。 この状態を状態Bとする。 次に, 状態Bからピストンの固定を外し、 気体の温度を一定 に保ったまま, 気体の体積が2V[m²〕になるまでゆっくりと膨張させた。 気体が膨張した後の状 態を状態C とする。 ここで状態Cの圧力は状態 Aの圧力よりも大きかった。 その後,状態Cか ら気体の体積を保ったまま、 気体の圧力を状態 Aと同じにした。 この状態を状態Dとする。 最 後に,状態Dから気体の圧力を保ったまま、 気体の体積を状態 Aの体積まで圧縮した。 問2. 状態 B の気体の圧力を求め, V, P, Q」 を用いて表せ。 問3. 状態Cの気体の圧力を求め, V, P, Q を用いて表せ。 問4. A→B→C→D→Aの一連の過程を熱機関のサイクルとみなしたとき,このサイクルに おいて気体が外部に対して正負にかかわらずゼロではない仕事をした過程はどこか。 対応す る過程を下記の(a)~(d)から全て選択し, 解答欄の所定の場所に記入せよ。 また, 過程B→C において気体に加えられた熱量を Q2[J]としたとき, サイクル全体で気体が外部にした仕事 の総和を求め,V, P. Q2 を用いて表せ。 (a) A-B (b) B-C +Q 2V (c) C-D (d) D-A 7. 問5. 問4のサイクルにおける熱効率を求め, V, P. Q, Q2 を用いて表せ。 ご PV @a,+PV. 3 2 Q,+P EV

(4)だけ教えてください！

抵抗が 40Ω の電熱線がある。 この電熱線を水 1.0kg と氷 0.50kg の入った容器の中に入れると、容器中 の温度は 0℃ であった。この電熱線に100V の電圧を加えて電流を流すと11分後に氷がとけてなくなった。 容器の熱容量を無視し、熱は容器の外部に逃げないものとする。 水の比熱は4.2J/(g・K) とせよ。 (1)電熱線に流れる電流はいくらか。 (2)11分間で電熱線から発生した熱量は何か。 (3) 氷の融解熱は何 J/g か。 (4)水の温度が50℃ になるのは電熱線に氷が溶けてから何分後か。

物理です （4）について質問です 答えが5PVになるのですが、RTを使ってはいけないのでしょうか？ （1）でRTを解答として使っていますし、文字の指定はないように思えるのですが、なぜ5PVに変えているのでしょうか？

2018年度 物理 27 問2 単原子分子の理想気体を,図1の矢印の向きに状態A から, 状態 B, 状態 C.状態D を経由して,再び状態Aまでゆっくりと変化させた。各状態の 圧力と温度は図1に示されている。 また,状態Aにおける体積をVA〔m3〕と する。定積モル比熱を 3 2 -Rとして, 以下の問いに答えよ。 (1)この理想気体の物質量 〔mol〕を求めよ。 (2)状態B,C,D の体積を求めよ。 (3)状態AからBの過程で気体が外部にした仕事〔J]を求めよ。 (4)状態 AからBの過程で気体に加えられた熱量 〔J〕を求めよ。 p (Pa〕 Bの 2po → に なれる物質がある。 この名がある。 水 や塩化カリウ ことである。豆乳ににがD投入す マグネシウムである。 がりの最も知ら < po C 皮が得られる。このタン! ►T(K) 20 To 2 To 図1

【物理記述の仕方】 新しく自分で文字を置くときに二枚目の写真のように細かく説明しなくても三枚目の写真のように図に記入すれば大丈夫ですよね?体積や圧力をV,Pを使って置いてるのでイレギュラーな文字の置き方しない限りは説明入りませんよね?💦

図のように両端を密閉したシリンダーが, なめら 19 かに動くピストンで2つの部分A, B に分けられて おり,それぞれに単原子分子理想気体が1 [mol] ず つ入れられている。 シリンダーの右端は熱を通しやすい材 A B 料で作られているが, それ以外はシリンダーもピストンも断熱材で作られている。は じめの状態では, A, B 内の気体の体積は等しく, 温度はともに To [K] であった。次 に, 右端からB内の気体をゆっくりと熱したところ, ピストンは左向きに移動し, 最終 的にA内の気体の体積はもとの半分になり, 温度は T1 [K] になった。 気体定数を R[J/(mol・K)] として,以下の問いに答えよ。 (1)この変化の過程で,A内の気体が受けた仕事は何〔J〕 か。 (2) 変化後のA内の気体の圧力は最初の状態の何倍になったか。 (3) 変化後のB内の気体の温度は何〔K] になったか。 (4) この変化の過程で, B内の気体が外部から吸収した熱量は何 [J] か。 ( 京都府大)

分母の10^3ってなんですか？問い3です！

322022 年度 化学 東京都立大理系前期 い。 計算過程も示しなさい。 ただし, 末端のアミノ基とカルボキシ基は無 視できるものとする。 3 次の文章を読んで,以下の問いに答えなさい。 海水は塩化ナトリウムを主成分とする水溶液であり, 凝固点降下によって0℃ では凝固しない。 このため, 海水中の水が凍った海氷 (図2)が観測される北極圏 における海洋表面付近の海水の温度は0℃よりも低いことが知られている 一般に,溶媒の凝固点と溶液の凝固点の差を At [K] とすると, 不揮発性の非 電解質の希薄溶液において, At は溶質の種類に関係なく溶液の質量モル濃度 [mol/kg] に比例し、その比例定数はモル凝固点降下と呼ばれる。また,溶質が 電解質の場合には,同じ濃度の非電解質水溶液よりもは大きくなる。 海水の性質を調べるため,塩化ナトリウム35gを1.0kgの純水に溶解し、海 水を模した塩化ナトリウム水溶液を調製した。 これを容器に入れて水溶液を冷却 し、3.7℃の温度で一定に保ったところ氷が析出し,その後,氷と水溶液が共 存する状態で変化が見られなくなった(状態1)。 ここに、純水をさらに0.50kg 加えて水溶液を冷却し、ふたたび -3.7℃の温度で一定に保ったところ氷の量 に変化が見られ,その後, 状態が変化しなくなった (状態2)。 状態2から水溶液 の温度をゆっくり上昇させてゆくと, ある温度において氷がすべて融解した(状 態3)。 ただし,塩化ナトリウムは水溶液中で完全に電離しているものとし、析出した 氷の中に塩化ナトリウムは含まれていないものとする。また,水の気化による水 溶液の濃度変化は無視できるものとする。 水のモル凝固点降下を1.85 K-kg/mol 塩化ナトリウムの式量は58.5 とする。 東京都立大-理系前期 2022年度 化学 氷(海水) 海水 図2 問1 下線部のようになる理由を30字以内で答えなさい。 海洋表面 問2 状態 1について, 塩化ナトリウム水溶液の質量モル濃度を有効数字2桁で 求めなさい。 3状態について,氷として存在している水の質量を有効数字2桁で求めな さい。 計算過程も示しなさい。 問4 状態2について, 氷として存在している水の質量を有効数字2桁で求めな 中のDNAの さい。 問5 状態3における水溶液の温度を有効数字2桁で求めなさい。 問6 北極圏において海氷が観測される海域の面積は年々減少傾向にあり, 20 年前と比較して平均で1~2割減少している。 一方で、現在でも海氷が観測 される海域において、海洋表面付近の海水の平均温度は20年前と比較して どのようになっていると考えられるが、以下の(ア)~(ウ)のうち、正しいものを 1つ選び, 記号で答えなさい。 また、 その理由を60字以内で答えなさい。 ただし、海水は膨大な量が存在するため,その塩濃度は海氷の量や有無に関 わらず一定とみなすものとする。 ている

分母の10^3ってなんですか？問い3です！

322022 年度 化学 東京都立大理系前期 い。 計算過程も示しなさい。 ただし, 末端のアミノ基とカルボキシ基は無 視できるものとする。 3 次の文章を読んで,以下の問いに答えなさい。 海水は塩化ナトリウムを主成分とする水溶液であり, 凝固点降下によって0℃ では凝固しない。 このため, 海水中の水が凍った海氷 (図2)が観測される北極圏 における海洋表面付近の海水の温度は0℃よりも低いことが知られている 一般に,溶媒の凝固点と溶液の凝固点の差を At [K] とすると, 不揮発性の非 電解質の希薄溶液において, At は溶質の種類に関係なく溶液の質量モル濃度 [mol/kg] に比例し、その比例定数はモル凝固点降下と呼ばれる。また,溶質が 電解質の場合には,同じ濃度の非電解質水溶液よりもは大きくなる。 海水の性質を調べるため,塩化ナトリウム35gを1.0kgの純水に溶解し、海 水を模した塩化ナトリウム水溶液を調製した。 これを容器に入れて水溶液を冷却 し、3.7℃の温度で一定に保ったところ氷が析出し,その後,氷と水溶液が共 存する状態で変化が見られなくなった(状態1)。 ここに、純水をさらに0.50kg 加えて水溶液を冷却し、ふたたび -3.7℃の温度で一定に保ったところ氷の量 に変化が見られ,その後, 状態が変化しなくなった (状態2)。 状態2から水溶液 の温度をゆっくり上昇させてゆくと, ある温度において氷がすべて融解した(状 態3)。 ただし,塩化ナトリウムは水溶液中で完全に電離しているものとし、析出した 氷の中に塩化ナトリウムは含まれていないものとする。また,水の気化による水 溶液の濃度変化は無視できるものとする。 水のモル凝固点降下を1.85 K-kg/mol 塩化ナトリウムの式量は58.5 とする。 東京都立大-理系前期 2022年度 化学 氷(海水) 海水 図2 問1 下線部のようになる理由を30字以内で答えなさい。 海洋表面 問2 状態 1について, 塩化ナトリウム水溶液の質量モル濃度を有効数字2桁で 求めなさい。 3状態について,氷として存在している水の質量を有効数字2桁で求めな さい。 計算過程も示しなさい。 問4 状態2について, 氷として存在している水の質量を有効数字2桁で求めな 中のDNAの さい。 問5 状態3における水溶液の温度を有効数字2桁で求めなさい。 問6 北極圏において海氷が観測される海域の面積は年々減少傾向にあり, 20 年前と比較して平均で1~2割減少している。 一方で、現在でも海氷が観測 される海域において、海洋表面付近の海水の平均温度は20年前と比較して どのようになっていると考えられるが、以下の(ア)~(ウ)のうち、正しいものを 1つ選び, 記号で答えなさい。 また、 その理由を60字以内で答えなさい。 ただし、海水は膨大な量が存在するため,その塩濃度は海氷の量や有無に関 わらず一定とみなすものとする。 ている

1枚目の(2)の問題と、2枚目の(1),(2)の答え合っていますか？答えがないので知りたいです 間違えていたら解説お願いします🙇🏻‍♀️

20584 2 4. 次の文章を読み、 各問いに答えよ。 (110点、②20点) 45 断熱容器に20℃の水100gを入れる。 この中に90℃に熱した400gの金属球を入れたところ、 全体 の温度が40℃になった。 (水の比熱は 4.2J/(gK)とする) これらがいる。 ①水が得た熱量を求めよ 100×4.2×20 法度 丁に変換 20 50 42 4.2 4.2 2 40 80 8.40 8400 100 84 200 ① 21.0.0 12/0 J ② この金属の比熱を求めよ 」だけ使っていうのは! 40%も盛った油度! 50 148 90 4.2 180 4.2×400×¥ 300=420×400×5 pro 0 37-80 8400~ 4 2000 43 F 37.8 J/ (g・K)

2枚目と3枚目の写真は102番の（2）の解説なんですけど、青線の部分が分からないので教えてほしいです。

102 比熱と熱容量 熱容量 120 J/Kのアルミニウム製の鍋に アルミニウム製の鍋 水が入っている。 鍋と水の温度は等しく, 鍋と水の熱容量の和は 800J/K である。 電熱器で毎秒400Jの熱を加えると, その熱量 の60%が鍋と水に吸収され, 鍋と水の温度は等しく上昇した。 次の問いに有効数字2桁で答えよ。 水 電熱器 (1) 1秒間に鍋と水に吸収された熱量の和はいくらか。 (2)(1) の熱量のうち, 水に吸収された熱量は何%か。 (3)鍋と水に吸収された熱が逃げなかったとすると、鍋と水の温度が 60K だけ上が るのに何秒かかるか。 1 ヒント (2) 水と鍋に吸収された熱量の比は、 水と鍋の熱容量の比に等しい。

解答を教えて欲しいです お願いします🙇‍♀️

(I) 図のように,n モルの単原子分子理想気 体を体積Vo, 温度T の状態Aから, A→B→C→D→A と状態を変化させた。 状 態AとBは体積が V で, 状態CとDは 体積が2V である。 また, この図におい て,状態Dを表す点および状態Cを表す To 点はそれぞれ直線 OA および直線 OB の延 温度 40fc 2nRTo nRT 2 B 2To HD inRTo PRTO A CAT 長線上にある。 気体定数をRとして, 以番 V。 0 下の文中の 2 Vo 体積 の番号を解答欄に記入せよ。 内に入れるのに適当なものを解答群の中から1つ選び,そ 用いると, Tc= B→Cの状態変化は,温度と体積が比例関係にあることから,(6) 4本であ る。 状態Cの体積は2V であるから, 状態Cにおける気体の温度Tc は, To を 状態Aにおける気体の圧力PAは,PA= (1)13 である。 また, 状態Bに おける気体の温度は2T であるから,その圧力は DA の (2)35 倍であること がわかる。 また, A→Bの状態変化において,気体が外部にした仕事は (3)29 内部エネルギーの増加量は (4)1 気体が吸収した熱量は (5)である。 Vo (AHO) NX (?) pv = n (7)28 である。 B→Cの状態変化において気体が外部にした 仕事は (8)18であり、吸収した熱量は (9)24 である。 DAの状態変化は (6)であり、 状態Dにおける気体の温度TD は, TD= (10)である。 3nRT=Q-2nRT A→B→C→D→Aのサイクルを熱機関とみなし, 1サイクルで気体が吸収した 高 熱量と外部にした正味の仕事の比 (熱効率) を求めると, (11)32 であることが わかる。また,このサイクルの圧力と体積の関係を表すグラフは (12) のよ ZARTO. No = 2nRTo うになる。 Pop Vo V₂ 2PVo=nRto 43 7×2 82 B Te