Question

ゲストオフコース

どうとけばいいかわかりません

【VI】 次の文章を読み, 問い (問12)に答えよ。
二次電池の一つにナトリウム·硫黄電池がある。これは, 負極に金属ナトリウム, 正極
に硫黄を用いる電池である。電解質にはアルミナの一種である β-アルミナを用いる。この
B-アルミナは固体電解質とよばれ, 内部をナトリウムイオンが拡散して移動できる性質を
もうている。また, この電池はナトリウムと硫黄が共に常温で固体のため, 通常これらが
液体状態である約 300℃で運転される。
放電時のナトリウム·硫黄電池の正極, 負極, および全体の反応は次のように表され,
起電力は約 2Vである。
[正極]
[負極]
[全体)
この電池は副反応が無いため充放電効率が高く,自己放電を起こさないという利点をも
っていて,電力貯蔵用電池として実際に使われている。
S,2-
Na*+e
S,+2e
Na →
2Na+S。
Na,S。
問1
一般家庭での 1日の平均使用電力量は 1.0×10Wh である。ナトリウム·硫黄電池の
起電力は2.0V で一定とすると, この電力量を貯蔵するために必要な電気量は何Cか。最
も適当な数値を,下の①~⑥のうちから一つ選べ。ただし, 電力量には次の関係が成り
たつものとする。
秒S]
電力量[Wh) =電圧 [V] ×電流 [A] ×時間 [h] 3D電圧 [V] ×電流 [A] ×
3600
0 1.8×10°
3.6×10°
③ 1.8×10
④ 3.6×10
⑤ 1.8×107
6 3.6×10
問2 問1の電カ量を貯蔵するために必要なナトリウムは何kgか。ナトリウムの質量を有
効数字2桁で次の形式で表すとき, [ 1 ]~ [3 ] に当てはまる数字を, 下の
①~①のうちからそれぞれ一つずつ選べ。 ただし, 同じものを繰り返し選んでもよい。
[ 1
]. [ 2 ] ×10
31kg
1 1
② 2
③ 3
4 4
5) 5
6 6
の7
8 8
99
00

【VI】 次の文章を読み, 問い (問1~3)に答えよ。
ポンプを使って水を吸い上げる高さに限界があることは古くから知られていたが,その
理由が明らかとなるのは近世になってからである。17 世紀半ばにイタリア人の科学者トリ
チェリが,一端を閉じたガラス管に水銀を満たして倒立させると,水銀柱の高さが 760mm
で止まることを示した。この科学者は, 水銀柱注の上部の空間は真空であると考え, 水銀柱
の高さが 760mm になるのは ()大気圧のためであるとした。
当初,この説には多くの反論があったが, フランス人科学者のパスカルは様々な実験を
行い,この説が正しいことを確かめた。 その一つは, 実験を行った山の名前をとってピュ
イド·ドームの実験とよばれている。この実験によって ()水銀柱の高さは, 山のふもとよ
りも山頂で低くなることが証明された。
また,()水銀の代わりに水を用いて実験を行うと,ポンプを使って水を吸い上げる高さに
限界があることが理解される。
下線部(a)に関連して, 図のように, 様々な条件0~④ で水銀柱の高さを測る実験を
行った。図中の②は,長さ 1000mm の一端を閉じたガラス管に水銀を満たしたのちに倒
立させた様子である。このときの水銀柱の高さは760mm だった。 実験結果として誤りを
含むものを,次の①~④のうちから一つ選べ。
問1
0
の
20度
[図の説明]
① ガラス管の内径をのの2倍にした。
2 ののガラス管を上方向に引き上げた。
③ ガラス管上部の空間を@より大きくした。
の Oのガラス管を20度傾けた。
水銀
問2 下線部(b)に関連して, ピュイ·ド·ドーム山頂の標高は 1460m である。標高 Om の
大気圧を1.00×10Pa とし, 標高が 10m 高くなるごとに気圧が1.00×10°Pa ずつ下がると
すれば, ピュイ.ド·ドーム山頂における水銀柱の高さは何 mm になるか。最も適当な
数値を,次の①~⑤のうちから一つ選べ。 ただし, 1.00×10Pa=760mmHg とする。
① 111
649
③ 749
④ 760
5 871
問3 下線部(c) に関連して, 一端を閉じた長い管に水をいれて倒立させたところ, 水柱の
上部に空間ができた。 760mm の水銀柱が示す圧力と水柱が示す圧力が等しいとき, 水柱
の高さは何 cm か。 最も適当な数値を, 次の①~④のうちから一つ選べ。 ただし, 水銀の
番度は13.6g/cm?, 水の密度は1.00g/cm? と し, 水の蒸気圧は無視できるものとする。
の 5.6
(2 76
③ 760
の 1034
760mm
760mm
760mm
760mm
760mm