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物理 高校生

高校物理の問題です。 (4)の問題で、私は熱力学第一法則を用いて求めようとしましたが答えが合わなくて困っています。 どこが正しくないのか指摘をお願いいたします。

42 1* なめらかに動く質量 M 〔kg〕のピストン を備えた断面積S 〔m〕の容器がある。こ れらは断熱材で作られていて,ヒーターに 電流を流すことにより, 容器内の気体を加 熱することができる。 ヒーターの体積,熱 容量は小さく,無視できる。 容器は鉛直に 保たれていて,内部には単原子分子の理想 気体がn [mol] 入っている。 気体定数をR [J/mol・K〕, 大気圧を Po〔N/m²〕, 重力加 速度をg 〔m/s2〕とする。 ピストン HP 図1 図2 (1) 最初, ヒーターに電流を流さない状態では,図1のように, ピスト ンの下面は容器の底から距離 [m] の位置にあった。 このときの気体 の温度はどれだけか。 (2)次に,ヒーターで加熱したら,ピストンは最初の位置より 12/27 上昇 した。 気体の温度は(1)の何倍になっているか。 また, ヒーターで発生 したジュール熱はどれだけか。 (1)の状態で,容器の上下を反対にして鉛直にし、気体の温度を(1)の 温度と同じに保ったら、 図2のように, ピストンの上面は容器の底か 41の位置で静止した。ピストンの質量 M を他の量で表せ。 (4)この状態で,ヒーターにより, (2) におけるジュール熱の1だけの 熱を加えたら、ピストンの上面は容器の底からどれだけの距離のとこ ろで静止するか。 0168-A (名城大)

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化学 高校生

問3の解き方が分かりません💦 教えて欲しいです🙇‍♀️

演習問題 11-2 次の文章を読み, 下の問いに答えよ。 分子の結合エネルギーは498kJ/m0l 共有結合を切断するために必要なエネルギーを結合エネルギーといい, 結合1mol あ たりの熱量で表す。 水素分子の結合エネルギーは436kJ/mol である。 H2 (気) → -2H (気) AH = 436kJ 黒鉛は炭素原子だけから構成されており, 黒鉛から気体状の炭素原子を生成させるた めには,1mol あたり 717kJの熱量が必要である。 また,メタンとエタンの生成エンタルピーはそれぞれ- 75kJ/mol, 84kJ/mol である。 C (黒鉛) + 2H (気) -CH4 (気) AH = -75kJ 2C (黒鉛) + 3Hz (気) → C2H6 (気) AH = -84kJ メタンは互いに等価な C-H結合 (炭素原子と水素原子との共有結合) だけから構成 されている。 エタンは互いに等価な C-H結合に加えて, C-C結合 (炭素原子間の共 有結合) をもつ。 463 問1 水分子中のOH 結合の結合エネルギーは45kJ/mol, 水(液) の蒸発エンタル ピーは 44kJ/mol である。 水(液) の生成エンタルピー [kJ/mol] を整数で答えよ。 問2 下線部の変化を ①〜③ 式に習って記せ。 H HCH H H H H-C-C-H H H 問3 メタン分子中のC-H 結合の結合エネルギー [kJ/mol] と, エタン分子中の C-C 結合の結合エネルギー [kJ/mol] を求め, 小数点以下を四捨五入してそれぞれ整数で 答えよ。 ただし, C-H結合の結合エネルギーはメタン分子とエタン分子で等しいと する。 [広島大学 改] ↑ 2HO 2H+12/20.↑↑463×2 C(金)→C(気) OH=717F H₂ + 10. 1436 1.0 (5) 1QN ・44円) h-285 Q=-285kg # P 11 第1講 21

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