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高校物理の質問について
- 高校物理の問題集で分からない部分があります。答えしか載っていなくて困っています。途中式を教えてください。
- 密閉容器についての問題です。AとBの容積が異なる状態で気体が封入されている場合、しきりを外した後のAの容積を求める問題です。
- 密閉容器内の気体による仕事と熱量の関係についての問題です。与えられた条件から気体に与えた熱量を求める問題です。
- sigeoka_daisuki
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１ 最初の状態を A:Pa,Va,T,na B:Pb,Vb,T,nb とおくと Ａ側のモル数na=PaVa/RT Ｂ側のモル数nb=PbVb/RT 最後の状態を A:P',Va',T',na B:P',Vb',T',nb とおくと ｐｖ＝ｎＲＴより Ｔ’＝P'Va'/naR=P'Vb'/naR よって Va'/Vb'=na/nb=PaVa/PbVb=６×２/(1×３)＝４ Va':Vb'=4:1 よって Va'＝７×(4/5)=5.6L ２ 熱力学第１法則より Ｑ＝ΔＵ＋Ｗ Ｑ：系の得た熱量 ΔＵ：系の内部エネルギー変化 Ｗ：系の“した”仕事 ΔＵ＝2/3ＲＴ2－2/3ＲＴ1=2/3Ｒ(Ｔ2Ｔ－1) であるので Ｑ＝2/3Ｒ(Ｔ2Ｔ－1)＋Ｗ ※「2/3ＲＴ」ってもしかして「3/2ＲＴ」の間違いではないでしょうか？単原子分子の場合は「3/2ＲＴ」です ３ 文字化けしているので温度を２７℃、８７℃と仮定します PV=nRTより P=nRT/V よって 最初の圧力P1=nRT1/V1 最後の圧力P2=nRT2/V2 よって P2/P1=T1V2/T2V1= T1=300K T2=360K V1=20cm^3 V2=30cm^3 より P2/P1=1.25 ４ 文字化けしているので温度を０℃、２７３℃と仮定します (3/2)kT=(1/2)mV^2 より V=(3kT/m)^0.5 ※温度Ｔ、（１分子辺りの）質量ｍにのみ依存し圧力は関係しない (1)どちらもヘリウムであるためｍが変化せずＴのみ変化 V'/V=(T'/T)^0.5=(546K/273K)^0.5=(2)^0.5=1.41 (2)温度変化がなく分子のみ変化 m=M/Na m'=M'/Na M,M':分子量 Na:アボガドロ定数 V'/V=(m/m')^0.5=(4/40)^0.5=(1/10)^0.5=0.31 一気に計算したので、ケアレスミスがあるかもしれません。 ご自身で必ずもう一度考えてみて確認して下さい。
