高校物理「熱力学」「定圧変化」２７℃の気体の体積を２倍にしたとき�B

高校物理「熱力学」「定圧変化」２７℃の気体の体積を２倍にしたとき�B

◆問題

温度２７℃の単原子分子からなる理想気体が１．０ｍｏｌある。気体定数Ｒを８．３Ｊ／(ｍｏｌ・Ｋ)として、次の問いに答えよ。

(1) この気体の圧力を一定に保ち、体積を２倍にしたとき、気体の温度は何℃になったか求めよ。

(2) (1)のとき、気体の内部エネルギーの増加量と気体が得た熱量をそれぞれ求めよ。

(3) (1)のとき、気体が外部にした仕事を求めよ。


この記事では(3)を解説します。


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◆解説

気体は熱量を得ると、その熱量により温度が上がったり(内部エネルギーが増加する)、膨張したり(外部に仕事をする)します。
これが熱力学の第１法則で、

今回の問題の外部にした仕事をＷ'とすると、

Ｗ'＝Ｑ−ΔＵ

という関係になります。

(2)より、Ｑ＝６２２５，ΔＵ＝３７３５だから、

Ｗ'＝６２２５−３７３５＝２４９０

有効数字を２桁とすれば、２．５×１０^3Ｊ


この問題の最初に戻る→(1) この気体の圧力を一定に保ち、体積を２倍にしたとき、気体の温度は何℃になったか求めよ。


◆関連項目
定圧変化、気体定数、熱力学の第１法則、有効数字
熱力学まとめ


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本日配信のメルマガ。2022年共通テスト英語第３問Ａ 完成

本日配信のメルマガでは、2022年大学入試共通テスト英語第３問Ａを解説します。


【高校英語】共通テストの英文解釈
http://www.mag2.com/m/0001641009.html


■　問題

2022年大学入試共通テスト英語より

第３問

Ａ　You are interested in how Japanese culture is represented in other
countries. You are reading a young UK blogger's post.

┌―――――――――――――――――――――――――――――――――――┐
｜　Emily Sampson　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ｜
｜　Monday, 5 July, 8:00 pm　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ｜
｜　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　｜
｜On the first two Sundays in July every year, there is an intercultural｜
｜event in Winsfield called A Slice of Japan. I had a chance to go there｜
｜yesterday. It is definitely worth visiting! There were many authentic ｜
｜food stands called yatai, hands-on activities, and some great 　　　　｜
｜performances. The yatai served green-tea ice cream, takoyaki, and 　　｜
｜yakitori. I tried green-tea ice cream and takoyaki. The takoyaki was　｜
｜especially delicious. You should try some!　　　　　　　　　　　　　　｜
｜　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　｜
｜I saw three performances. One of them was a rakugo comedy given in　　｜
｜English. Some people were laughing, but somehow I didn't find it　　　｜
｜funny. It may be because I don't know much about Japanese culture. For｜
｜me, the other two, the taiko and the koto, were the highlights. The 　｜
｜taiko were powerful, and the koto was relaxing.　　　　　　　　　　　 ｜
｜　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　｜
｜I attended a workshop and a cultural experience, which were fun. In 　｜
｜the workshop, I learnt how to make onigiri. Although the shape of the ｜
｜one I made was a little odd, it tasted good. The nagashi-somen　　　　｜
｜experience was really interesting! It involved trying to catch cooked ｜
｜noodles with chopsticks as they slid down a bamboo water slide. It was｜
｜very difficult to catch them.　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ｜
｜　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　｜
｜If you want to experience a slice of Japan, this festival is for you! ｜
｜I took a picture of the flyer. Check it out.　　　　　　　　　　　　　｜
└―――――――――――――――――――――――――――――――――――┘

┌―――――――――――――――――――――――――――――――――――┐
｜　　　　　　　　　　　　　[A Slice of Japan]　　　　　　　　　　　　　｜
｜　　　　　　　　　　The Culture Park, Winsfield　　　　　　　　　　　 ｜
｜　　　Held on first & second Sundays in July (9:00 am - 4:00 pm)　　　｜
｜　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　｜
｜[Food Stands]　　　 [Hands-on Activities] 　[Traditional Performances]｜
｜　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　｜
｜Green-tea ice cream　Nagashi-somen(noodles)　　　　Koto(harp)　　　　 ｜
｜　　　　　　　　　　 Experience　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ｜
｜　　Takoyaki　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Taiko(drums)　　　　｜
｜　　　　　　　　　　 Onigiri(rice balls)　　　　　　　　　　　　　　　｜
｜　　Yakitori　　　　 Workshop　　　　　　　　　　　Rakugo　　　　　　 ｜
｜(chicken skewers)　　　　　　　　　　　　　　(comic storytelling)　　 ｜
└―――――――――――――――――――――――――――――――――――┘

問１　In Emily's blog, you read that she [ 16 ].
{1} enjoyed Japanese traditional music
{2} learnt how to play Japanese drums
{3} made a water slide from bamboo
{4} was able to try all the yatai foods

問２　Emily was most likely [ 17 ] when she was listening to the rakugo
comedy.
{1} confused
{2} convinced
{3} excited
{4} relaxed


※一部記号は省略、マーク部分の□や下線部は[ ]、マル１は{1}で表記しています。

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■　スラッシュリーディング

Ａ　You are interested in / how Japanese culture is represented
/ in other countries.
あなたは〜に興味を持っている / 日本文化がどのように表されているか
/ 他の国々で

You are reading / a young UK blogger's post.
あなたは読んでいる / ある若いイギリスのブロガーの投稿を


(以下略)


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高校物理「熱力学」「定圧変化」２７℃の気体の体積を２倍にしたとき�A

高校物理「熱力学」「定圧変化」２７℃の気体の体積を２倍にしたとき�A

◆問題

温度２７℃の単原子分子からなる理想気体が１．０ｍｏｌある。気体定数Ｒを８．３Ｊ／(ｍｏｌ・Ｋ)として、次の問いに答えよ。

(1) この気体の圧力を一定に保ち、体積を２倍にしたとき、気体の温度は何℃になったか求めよ。

(2) (1)のとき、気体の内部エネルギーの増加量と気体が得た熱量をそれぞれ求めよ。


この記事では(2)を解説します。


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従来のセンター試験や試行テストの内容を踏まえて、理系文系全科目の指導が可能です。
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適切な時期に適切な対策をすれば、どんな目標でも達成可能です。志望校を諦める前に、まずは一度ご相談ください。


◆解説

単原子分子からなる理想気体の内部エネルギーの増加量ΔＵは、

ΔＵ＝(３／２)ｎＲΔＴ

で求めることができます。

(1)より、この気体は２７℃から３２７℃まで上がったので、温度上昇ΔＴ＝３００Ｋですね。
問題文から、物質量ｎ＝１．０，気体定数Ｒ＝８．３です。

これらを代入して計算すれば、ΔＵがわかります。

ΔＵ＝(３／２)・１．０・８．３・３００
　＝４５０×８．３
　＝３７３５

有効数字を２桁とすれば、３．７×１０^3Ｊ


単原子分子からなる理想気体が得た熱量は、

Ｑ＝ｎＣpΔＴ＝(５／２)ｎＲΔＴ

で求めることができます。ｎ＝１．０，Ｒ＝８．３，ΔＴ＝３００を代入すると、

Ｑ＝(５／２)・１．０・８．３・３００
　＝７５０×８．３
　＝６２２５

有効数字を２桁とすれば、６．２×１０^3Ｊ


次の問題→気体が外部にした仕事


◆関連項目
定圧変化、気体定数、有効数字
熱力学まとめ


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