【高校物理】電気力線の総本数、ガウスの法則を5分で解説! - 質問解決D.B.(データベース)

【高校物理】電気力線の総本数、ガウスの法則を5分で解説!

問題文全文(内容文):
q[C]の正の点電荷を中心とする、半径 r[m]の球面を考える。点電荷から放射状に均等に出た電気力線は、球面を垂直に貫く。クーロンの法則の比例定数を k[N・m²/C²]として、次の各問に答えよ。
(1) 点電荷が球面の位置につくる電場の強さを求めよ。
(2)(1)の結果を利用して、点電荷から出る電気力線の総本数を求めよ。
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単元: #物理#理科(高校生)
指導講師: 理数個別チャンネル
問題文全文(内容文):
q[C]の正の点電荷を中心とする、半径 r[m]の球面を考える。点電荷から放射状に均等に出た電気力線は、球面を垂直に貫く。クーロンの法則の比例定数を k[N・m²/C²]として、次の各問に答えよ。
(1) 点電荷が球面の位置につくる電場の強さを求めよ。
(2)(1)の結果を利用して、点電荷から出る電気力線の総本数を求めよ。
投稿日:2024.01.25

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宿題
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断面積S〔m^2〕の円筒容器を鉛直に立て、質量m〔kg〕のなめらかに動くピストンによって、容器内にn〔mol〕の気体が密封されている。気体の温度をT₀〔K〕,大気圧をp₀(Pa),気体定数をR[J/(mol・K)],重力加速度の大きさをg[m/sg]として、次の各問に答えよ。
(1) 内部の気体の圧力はいくらか。
(2) 容器の底からピストンまでの高さは何mか。
(3)温度をT₁〔K〕に変化させたとき、容器の底からピストンまでの高さはいくらか。
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指導講師: 理数個別チャンネル
問題文全文(内容文):
図のように、なめらかに動くピストンのついたシリンダー内に、n[mol]、温度T_0[K]の単原子分子からなる理想気体が入っており、ピストンは図の位置で静止している(状態1)。シリンダーにはヒーターが備えられており、気体の温度を調整することができる。外部の圧力は一定とし、気体定数をR[J/(mol・K)]とする。ストッパーでピストンを固定し、ヒーターから熱量を与え、気体の温度をT_0[K]から4T_0[K]に上昇させた。
(1)気体がヒーターから得た熱量は何Jか。
(2)(1)の結果から、理想気体の定積モル比熱C_V[J/(mol・K)]を求めよ
次に、気体を状態1にもどし、ピストンの固定を外した。その状態で気体の温度をT_0[K]から4T_0[K]に上昇させると、気体はゆっくりと膨張した。
(3)気体の内部エネルギーの増加量、気体が外部にした仕事はそれぞれ何Jか。
(4)気体がヒーターから得た熱量は何Jか。
(5)(4)の結果から、理想気体の定圧モル比熱C_P[J/(mol・K)]を求めよ。
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