気体が真空へ膨張するときなぜ仕事をしないとなるのでしょうか

図のように,栓Cが付いた細い管でつながれた二つの円筒容器 A, B がある。左の 容器 A の体積は Vo で, 右の容器 B には, なめらかに動く断面積Sのピストンが取り 付けられている。はじめ,栓Cは閉じられており,容器 A には絶対温度 To で外部と 同じ圧力 Poの気体が入っている。また, 容器Bの内部は真空であり, 体積が夢とな るようにピストンが固定されている。 ただし, 円筒容器,栓,ピストンは熱を通さ ず, 細い管の体積は無視してよいものとする。 O 0 ピストン製 S 容器 A 栓C 容器B (断面積) C Vo, To, Po Vo 1/2 真空 Poえなけれ 問1 ピストンの位置を保ったまま栓Cを開くと, 気体が容器 A, B 全体に一様に広 がった。この過程に関する記述として正しいものを二つ選べ。原千代千葉華 ① 気体は外部に対して仕事をせず, 気体の圧力は減少した。 間 Vq .> ② 気体は外部に対して仕事をせず, 気体の圧力は変化しない。 気体は外部に対して仕事をせず,気体の圧力は変化しない。標 ③ 気体は外部に対して仕事をし, 気体の圧力は減少した。 ④ 気体は外部に対して仕事をし, 気体の圧力は変化しない。 2 ⑤ 気体の温度は 1 To に下がる。 0EST @ ⑥ 気体の温度はTのまま変化しない。 3 2 ⑦ 気体の温度はTに上がる。 シリンダー ocea 083 Q 068 0

あっていますか？💦

図2のように、 小さい穴Hのあいた水平な板の上に、軽くて伸縮しない糸が ついた質量mの小球を置き 穴Hに糸を通して垂らす。 さらに、垂らした糸を 一定の力で引きながら、小球に、 穴Hを中心とする半径2尺 速さの 運動をさせた。この状態を状態とする。 ここで、状態から、垂らした糸の をゆっくり下げていき、 小球と火との距離がRになったところで下げるのを やめた。 その直後から、小球に穴Hを中心とする半径R の等速円運動をさせた。 この状態を状態Ⅱとする。ただし、小球と板の間および糸と穴Hの間の摩擦 は無視できるものとする。 板 4352 ma=F V=F a=14 P = r² = mr. ut t 問4 9 の 状態において糸を引く力の大きさとして正しいものを、次の①~⑧ うちから一つ選べ。 mV ① R ② mk2 R ③ mV R2 ④ mta RT ⑤ my mv? ® 2R 2R ⑦ mV ART ⑧ mV2 AR2 5 小球の運動状態が状態Ⅰから状態Ⅱに移る間に糸を引く力かした仕事とし て正しいものを次の①~⑩のうちから一つ選べ。 ただし、状態から状 「態Ⅱに移る間, 小球の面積速度は一定である。 10 HR 2R 小球(m) ① 0 ② 1/1 mVr mV Ⓒ mV ⑤ mve 3 ⑥ mV ⑦ mV mV

星マークの部分の解説がなく分かりません。 答えは近くに書いてあります。お願いします

バ ム (1) 水平面に達したときの物体の運動エネルギーは何Jか。 図のように、 なめらかな曲面と水平面がつながっている。 水平面から 高さ0.20mの曲面上に、 質量 0.50kgの物体を置き、静かに手をはな す。 物体は水平面上に達し、 一端が固定されたばね定数49N/mのばね を押し縮めた。 重力加速度の大きさを9.8m/s2 とする。 曲面上での運動とばねについて、以下の各問いに答えよ。 【思考・判断・ 表現 】 0.20m xF=kx² 2ばねの縮みの最大値は何mか。 Imv- 0.5 A.0.20m 0:20x ×0.5 9.8 4.9 (3) ばねの縮みがx 〔m〕 のとき、 物体の弾性力による位置エネルギー [J] との関係を表す グラフを、以下の選択肢から最も適当なものを選べ。 04970 0 09 ア U(J) 0 x (m) イ U(J)↑ 0 x(m) [J]↑ 098. 98710 0 0.98 x (m〕 10 力学的エネルギーの変化について、以下の各問いに答えよ。 【知識】 図のように、質量mの物体を、 水平面から高さんのなめらかな斜面上から、静かにすべらす。 物体は、長さLの粗い水平面を通り過ぎ、同じ傾斜をもつなめらかな斜面上を、高さまで上がった。 重力加速度の大きさをgとする。 2 (1) 動摩擦力が物体にする仕事を求めよ。 mgh (2) 時間が経過すると、 物体は粗い水平面を往復し、いずれ静止する。 物体が静止する位置の、 粗い水平面上の左端からの距離を求めよ。 (3)右側の斜面だけ、 傾斜を大きくしたとき、 物体が静止する位置は、(2)と比べてどうなるか。 以下の選択肢から最も適当なものを選べ。 ア. やや左側 イ, 同じ位置 右側 物 77410 m <問題は以上です。>

至急です。(2)です。 なんでEAもEBも力学的エネルギーのKの部分は0なんですか

66. 保存力以外の力の仕事 図のように、なめらかな斜面とあら い水平面がつながっている。 水平面から高さ 0.25mの斜面上の点Aに 質量 2.0kg の小物体を置き,静かにすべらせたところ, 物体は水平面上 に達してから 0.70mの距離をすべって点Bで停止した。 重力加速度の 大きさを9.8m/s2 とする。 A 0.70m 0.25m B (1) 物体がAからBまで移動する間の, 物体の力学的エネルギーの変化を求めよ。 Pa\m) (2) 物体と水平面との間の動摩擦力の大きさ f [N] を求めよ。 121 W = -Fz

ここってなんで黄色いラインのところに注目するんですか?-15~0℃のところじゃだめなんですか?

(練習 1)電力(仕事率) が 600[W] のヒーターを内蔵した容器に、 氷 200[g] 入れると氷と容器全体の温度 がー15 [℃] となった。 スイッチを入れ加熱したところ全体の温度は図のように変化した。 容器の熱は外に 逃げないとし、水の比熱を 4.2[J/gK] とする。 (1) 氷の融解熱 [J/g]を求めよ。 (2) 容器の熱容量 [J/K] を求めよ。 (3) 氷の比熱 [J/gK] を求めよ。 温度 [℃] 50 0 <解説> -15 時間 [s] 仕事[J] = 仕事率 [W] × 時間[s] である 12124 199 (1) 0℃の氷が0℃の水になるのは、12秒~124秒 (112秒間) なので、 600 [W] × 112 [s] = C1 [J/g] × 200 [g] よって C1 = 336 [J/g] (2) 水の温度変化 (124秒~199秒 (75秒間)) に着目すると 600 [W] x 75 [s] = C2 [J/K] ×50 + 4.2 [J/gK] × 200 [g] ×50 [K] 氷の温度変化 (0秒~12秒)に着目すると、 容器の温度変化も考慮して 600 [W] × 12 [s] = 60 [J/K] ×15 + C3 [J/gK] × 200 [g] × 15 [K] よってC2=60 [J/K] よってC3=2.1 [J/gK]

この問題の式の立て方がわからないので教えて欲しいです。 答えは選択肢の8になります。

問2 極板間に誘電体をすべて挿入した後にスイッチSを開き、その後外力を 加えて誘電体をゆっくりと引き抜いた。 誘電体をすべて挿入した状態からす べて引き抜くまでに, 誘電体を引き抜くために加えた外力がした仕事として 正しいものを、次の①~⑨のうちから一つ選べ。 ただし,誘電体を引き抜 く間、極板に蓄えられた電荷は一定に保たれるものとする。 7 ①CV 2 ε,CV ③ (E-1) CV 1 ・CV2 ⑤ CV2 ⑥ CV2 2 2 2 1 ⑦(E,-1) CV² ⑧ (-1) CV2 2 ℗ (e-1)*CV¹ 2

この問題の解説をお願いします。 答えは(１)2.8m/s（2）0.40mです。

※保存力の する仕事 を右辺で 考慮する h [m] [m] 体が青 離 0.50m だけす あったとする。 2 う。 ①の ■仕事は, m/s する。 ③ 力学的エネルギー保存則 ② (p.79~85) いったん たたん なめらかな水平面上に置いたばね定数32N/m のばね 20 がある。 図のように, ばねの一端を固定し,他端に質 2.0kgの物体を押しつけ, 自然の長さから 0.70m だけ縮めた状態から,物体を静かにはなす。物体はば ねが自然の長さになった位置でばねから離れ,水平面 と点Aでつながったなめらかな曲面上をすべり上が 25 水平面からの高さがん[m]の最高点Bに達した。 重力加速度の大きさを9.8m/s2 とする。 自然の長さ 0.70m B (1)この間に (2) 物体に 思考問題 6 空気の 空気の抵抗 さ[m/s] 加速度の (1)この A ルギ (1)点Aでの物体の速さ vA [m/s] を求めよ。 (2) 空気 (2) 点Bの高さん [m] を求めよ。 エネ

解説をお願いします。 答えは-0.29Jです。

力学的エネルギーの中に, 位置エネルギーとして考慮されている。 20 が 問42 図のように、なめらかな曲面上の 高さ 0.50mの所から質量 0.10kg の小物体が静かにすべりだした。 小物体は水平面上のあらい部分を 通過し 速さが2.0m/s になった。 量 だ ね 0.50m と あらい部分 2.0m/s 25 動摩擦力がした仕事は何Jか。 重力加速度の大きさを 9.8m/s² とする。

【5】(3)2.4×10^-5 J 【6】(3)Q²/2ε0S N になる理由を教えていただきたいです🙇🏻‍♀️

第4編 電気と磁気 20 電気容量がそれぞれ9.0μF, 1.5μF, 3.0μFの 5 コンデンサー回路 (p.246~248,250~251) コンデンサー C1, C2, C3, および 6.0V の直流 電源Eを,図のように接続した。 各コンデンサー 5 は、電源Eを接続する前は電気量を蓄えてい ないものとする。 apf C₁ HH (1)接続した3個のコンデンサーの合成容量 C〔μF] を求めよ。 11C/15 μF E (2) 各コンデンサーに蓄えられる電気量 Q1 Q2, Q3 [μC] を求めよ。 コンデンサー C3 に蓄えられる静電エネルギー U[J] を求めよ。 6 コンデンサーの極板が及ぼしあう引力 (Op.250~251) 極板面積 S[m²], 極板間隔d [m] 極板間が真空のコ ンデンサーにQ[C] の電荷を与える。 真空の誘電率を co〔F/m] とする。 (1) コンデンサーが蓄えている静電エネルギーU [J] 15 を求めよ。 6v 3MF Ad d (2) 極板上の電荷が逃げないようにして, 極板間隔を4d[m]だけゆっくりと広げ るとき,静電エネルギーの増加量を求めよ。 2枚の極板は正負に帯電しているので、引力を及ぼしあっている。この引力に 逆らって極板を引き離すために,外から加えた力のした仕事が (2)の静電エネ ルギーの増加になったと考えられる。外力の大きさがこの引力の大きさに等し いとして,この引力の大きさ F[N] を求めよ。

(2)②の解説おねがいします。🙇‍♀️

51 仕事の原理 質量 1.0kgの物体をさまざま な方法を用いて, 高さ2.0mまでゆっくりと引き 上げた。 次の問いに答えよ。 (1) そのまま真上に高さ2.0mまで引き上げた。 □ ① 引く力の大きさを求めよ。 W-98. □②加えた力のした仕事を求めよ。 W=Fx W=9.8×2,0 W/=19,6 28 N =20 c [20] (2) 傾き 30°のなめらかな斜面 にそって移動させることで, 引き上げた。 wsin30 □ ① 引く力の大きさを求めよ。 9.8 × = 49 30° WCOS30 (491) ② 2.0m持ち上げるために, 斜面を移動させ た距離を求めよ。 x=4.0 20=1stn30 20 sin 30 2 3 加えた力のした仕事を求めよ。 4.0m