物理 - 質問解決D.B.(データベース)

物理

【高校物理】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

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単元: #物理#熱・波・音#理科(高校生)
教材: #中高教材#セミナー物理基礎・物理
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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【高校物理】2つのシリンダーA、Bにそれぞれピストンがつけられ、同じ体積の単原子分子からなる理想気体が入っている。Aのピストンはストッパーによって固定されており、Bのピストンはなめらかに動く。A、Bに

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問題文全文(内容文):
2つのシリンダーA、Bにそれぞれピストンがつけられ、同じ体積の単原子分子からなる理想気体が入っている。Aのピストンはストッパーによって固定されており、Bのピストンはなめらかに動く。A、Bに等量の熱量を与えたとき、気体の上昇する温度が大きいのはどちらか。
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【高校物理】なめらかに動くピストンを備えるシリンダー内に気体が入っており、その圧力は1.0×10⁵Paである。圧力を一定に保ちながら、気体に7.0×10²Jの熱を加えたところ、ピストンは0.50m移動

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問題文全文(内容文):
なめらかに動くピストンを備えるシリンダー内に気体が入っており、その圧力は1.0×10⁵Paである。圧力を一定に保ちながら、気体に7.0×10²Jの熱を加えたところ、ピストンは0.50m移動した。シリンダーの断面積は4.0×10⁻³㎡である。
(1)気体が外部にした仕事はいくらか。
(2)気体の内部エネルギーの増加はいくらか。
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【高校物理】なめらかに動くピストンをもつシリンダー内に、2.0molの単原子分子からなる理想気体が入っている。定圧のもとで気体の温度を60℃から40℃に下げるとき、気体が外部へ放出する熱量はいくらか。

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問題文全文(内容文):
なめらかに動くピストンをもつシリンダー内に、2.0molの単原子分子からなる理想気体が入っている。定圧のもとで気体の温度を60℃から40℃に下げるとき、気体が外部へ放出する熱量はいくらか。
ただし、気体定数を8.3J/(mol・K)とする。
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【高校物理】容積1.12×10⁻²㎥の密閉容器に、0℃、1.0×10⁵Pa(1気圧)の単原子分子からなる理想気体が入っている。気体の体積を一手に保ち、温度を20℃とするには、外部からどれだけ

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単元: #物理#熱・波・音#理科(高校生)
教材: #中高教材#セミナー物理基礎・物理
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問題文全文(内容文):
容積$1.12×10^{-2}m^{3}$の密閉容器に、$0℃,1.0×10^{5}Pa$(1気圧)の単原子分子からなる理想気体が入っている。気体の体積を一手に保ち、温度を$20℃$とするには、外部からどれだけの熱量を与えればよいか。
ただし、気体定数を$8.3J/(mol・K)$とする。
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【高校物理】ピストンのついたシリンダーが水平に置かれ、0℃、1.0×10⁵Paの単原子分子からなる理想気体が0.50mol入っている。外気圧が1.0×10⁵Paであるとき、気体の温度を10℃上げる

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単元: #物理#熱・波・音#理科(高校生)
教材: #中高教材#セミナー物理基礎・物理
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問題文全文(内容文):
なめらかに動くピストンのついたシリンダーが水平に置かれ、その中$0℃,1.0×10^{5}Pa$の単原子分子からなる理想気体が$0.5mol$入っている。外気圧が$1.0×10^{5}Pa$であるとき気体の温度を$10℃$あげると、気体がピストンにする仕事はいくらか。
ただし、気体定数を$8.3J/(mol・K)$とする。
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【高校物理】格子定数(隣りあうすじの間隔)がdの回折格子に、単色光を垂直に入射させ、距離Lはなれたスクリーン上の明線を観察した。最も明るい明線から1次の明線までの距離をx、1次の明線が得られる方向と

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問題文全文(内容文):
格子定数(隣りあうすじの間隔)がdの回折格子に、単色光を垂直に入射させ、距離Lはなれたスクリーン上の明線を観察した。最も明るい明線から1次の明線までの距離x、1次の明線が得られる方向と入射光のなす角をθとして、次の各問いに答えよ。

(1)入射光の波長λを、d,L,xを用いて表せ。ただし、θは十分に小さく、sinθ≒tanθが成り立つものとする。

(2)入射光を単色光から白色光に変えたとする。このとき、最も明るい明線と1次の明線は、それぞれどのように見えるか。
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【高校物理】波長5.0×10mの単色光を、回折格子に垂直に入射させたところ、入射方向と30°の角をなす方向に4次の明線が得られた。(1) この回折格子には、1.0cmあたり何本のすじがあるか。

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単元: #物理#熱・波・音#理科(高校生)
教材: #中高教材#セミナー物理基礎・物理
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問題文全文(内容文):
波長5.0×10mの単色光を、回折格子に垂直に入射させたところ、入射方向と30°の角をなす
方向に4次の明線が得られた。
(1) この回折格子には、1.0cmあたり何本のすじがあるか。
(2)1.0cm あたりのすじの本数が、(1)よりも多い回折格子に変えたとき、4次の明線が得られる角度は、30°よりも大きいか、小さいか。
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【高校物理】焦点距離10cmの凹面鏡の光軸上に、大きさ6.0cmの物体を置く。物体が(I),(II)のそれぞれの位置にある場合について、以下の各問に答えよ(I) 凹面鏡から前方30cm(II) 凹面鏡

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問題文全文(内容文):
焦点距離10cmの凹面鏡の光軸上に、大きさ6.0cmの物体を置く。物体が(I),(II)のそれぞれの位置にある場合について、以下の各問に答えよ。
(I) 凹面鏡から前方30cm
(II) 凹面鏡から前方5.0cm
(1) 鏡による物体の像の位置、大きさを求めよ。
(2) 像は実像か虚像か、正立か倒立か答えよ。
(3) 物体を少しだけ鏡に近づけたとき、像の大きさはどのように変化するか。
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【高校物理】図のような、物体AA’と球面鏡がある。Cは球面の中心、Fは焦点、Oは球面の中央の点である。鏡によってできるAA’の像を作図せよ。

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問題文全文(内容文):
図のような、物体AA’と球面鏡がある。Cは球面の中心、Fは焦点、Oは球面の中央の点であ
る。鏡によってできるAA’の像を作図せよ。
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【高校物理】図のように、光源とスクリーンを、凸レンズの光軸上に配置したところ、スクリーン上に光源の実像ができた。スクリーンは光軸と垂直であり、スクリーン上にx軸とy軸をとると、光軸の矢印はそれぞれ各軸

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問題文全文(内容文):
図のように、光源とスクリーンを、凸レンズの光軸上に配置したところ、スクリーン上に光源の実像ができた。スクリーンは光軸と垂直であり、スクリーン上にx軸とy軸をとると、光軸の矢印はそれぞれ各軸の正の向きに向いていた。観測者がレンズの側からスクリーンを見ると、スクリーン上の像はどのように見えるか。次の(1)~(4)から1つ選べ。
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【高校物理】図のような、レンズと物体AA’がある。(a),(b),(c)で、F,F’はそれぞれのレンズの焦点である。レンズによってできるAA’の像を作図せよ。

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問題文全文(内容文):
図のような、レンズと物体AA’がある。(a),(b),(c)で、F,F’はそれぞれのレンズの焦点である。
レンズによってできるAA’の像を作図せよ。
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【高校物理】図のように、2個のスピーカーA,Bを3.0mはなして置き、同じ振動数で同位相の音を発生させる。直線ABから4.0mの距離にある直線CD上を歩くとき、AB間の垂直二等分線とCDとの交点Pで音

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単元: #物理#熱・波・音
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問題文全文(内容文):
図のように、2個のスピーカーA,Bを3.0mはなして置き、同じ振動数で同位相の音を発生させ
る。直線ABから4.0mの距離にある直線CD上を歩くとき、AB間の垂直二等分線とCDとの交
点Pで音が強く聞こえた。そこから右向きに歩くと、音は一度弱くなり、点Pから1.5mはなれた点Qで再び強くなった。次の各問に答えよ。
(1) スピーカーから出る音の波長はいくらか。
(2) 音の振動数はいくらか。ただし、音速を340m/sとする。
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【高校物理】音波が、空気中から水中に進むときの屈折率を0.23とする。空気中の音速を345m/sとして、次の各問に答えよ。

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単元: #物理#熱・波・音#理科(高校生)
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問題文全文(内容文):
音波が、空気中から水中に進むときの屈折率を0.23とする。空気中の音速を345m/sとして、 次の各問に答えよ。
(1) 水中での音速は何m/sか。
(2)この音波が、入射角で空気中から水中に 『入射した。屈折角をθとして、sinθの値を求めよ。
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【高校物理】おんさAを振動数254Hzのおんさと同時に鳴らすと、毎秒1回のうなりが生じ、振動数25Hzのおんさと同時に鳴らすと、毎秒3回のうなりが生じる。おんさAの振動数はいくらか。

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単元: #物理#熱・波・音#理科(高校生)
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問題文全文(内容文):
おんさAを振動数254Hzのおんさと同時に鳴らすと、毎秒1回のうなりが生じ、振動数25Hz
のおんさと同時に鳴らすと、毎秒3回のうなりが生じる。おんさAの振動数はいくらか。
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単元: #物理#熱・波・音#理科(高校生)
教材: #中高教材#セミナー物理基礎・物理
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問題文全文(内容文):
波源を振幅0.10m、振動数10Hzの単振動をさせると、x軸の正の向きに速さ 20m/sで伝わる正弦波が生じた。次の各問に答えよ。
(1) 波の波長は何mか。
(2) 波源の振幅を2倍の0.20mにすると、速さはいくらになるか。また。振動数を2倍の20Hzにすると、速さはいくらになるか。
(3) (2)のときの波の波長は、それぞれいくらか。
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【高校物理】陽子は、u(アップ)クォーク2個とd(ダウン)クォーク1個とから構成され、中性子は、uクォーク1個とdクォーク2個とから構成されている。陽子,中性子の電荷をそれぞれe(電気素量),0として

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単元: #物理#理科(高校生)#原子
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問題文全文(内容文):
陽子は、u(アップ)クォーク2個とd(ダウン)クォーク1個とから構成され、中性子は、uクォーク1個とdクォーク2個とから構成されている。陽子,中性子の電荷をそれぞれe(電気素量),0として、次の各問に答えよ。
(1) uクォークの電荷をq1,dクォークの電荷をq2とする。陽子、中性子のそれぞれについて、電荷の関係式を求めよ。
(2) uクォーク、およびdクォークの電荷を、電気素量eを用いて表せ。
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【高校物理】太陽の中心では4H→He+2e(eは陽電子)で示される核融合が進行すると考えられている。それぞれの質量はHが1.0073u,Heが4.0015u,eが0.0005uである。次の各問に答えよ

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単元: #物理#理科(高校生)#原子
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問題文全文(内容文):
太陽の中心では、4H→He+2e(eは陽電子)で示される核融合が進行すると考えられている。それぞれの質量は、Hが1.0073u,Heが4.0015u,eが0.0005uである。次の各問に答えよ。ただし、真空中の光速を3.00✕10^8m/sとする。
(1)この反応によって、もとの質量の何%が減少するか。
(2)1kgのHがすべてHe に変わると、何Jのエネルギーが放出されるか。
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【高校物理】船が、前方にある崖に向かって汽笛を鳴らすと、3.4s後に反射音が聞こえた。船から崖に向かって、20m/sの風が吹いていたものとする。音速を340m/sとして、船から崖までの距離を求めよ

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単元: #物理#熱・波・音#理科(高校生)
教材: #中高教材#セミナー物理基礎・物理
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問題文全文(内容文):
海上に静止している船が、前方にある崖に向かって汽笛を鳴らすと、3.4s後に反射音が聞こえた。船から崖に向かって、20m/sの風が吹いていたものとする。音速を340m/sとして、船から崖までの距離を求めよ。
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凸レンズ:焦点距離 20cmの凸レンズの前方30cmの位置に、大きさ4.0cmの物体を置いた。(1) レンズによる物体の像の位置、大きさを求めよ。また、像は実像か虚像か、正立か倒立かを答えよ。…

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単元: #物理#熱・波・音#理科(高校生)
教材: #中高教材#セミナー物理基礎・物理
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問題文全文(内容文):
焦点距離 20cmの凸レンズの前方30cmの位置に、大きさ4.0cmの物体を置いた。
(1) レンズによる物体の像の位置、大きさを求めよ。また、像は実像か虚像か、正立か倒立かを答えよ。
(2) レンズの上半分を紙で覆い、光をさえぎったとき、物体の像はどのようになるか。
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【高校物理】電気振動:図において、Lは自己インダクタンス5.0Hのコイル、Cは電気容量2.0×10⁻⁷Fのコンデンサーである。最初、Cは30Vで充電されており、スイッチSは開いている。Sを閉じると、…

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単元: #物理#電気#理科(高校生)
教材: #中高教材#セミナー物理基礎・物理
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問題文全文(内容文):
図において、Lは自己インダクタンス5.0Hのコイル、Cは電気容量2.0×10⁻⁷Fのコンデンサーである。最初、Cは30Vで充電されており、スイッチSは開いている。Sを閉じると、回路に電気振動がおこる。次の各問に答えよ。
(1)電気振動の周波数は何Hzか。
(2)振動電流の最大値は何Aか。
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【高校物理】凹面鏡の焦点距離:凹面鏡の前方 18cmの位置に小さなスクリーンを置き、月の光を反射させると、スクリーンに月の像が映っているのが観察された。この凹面鏡の焦点距離を求めよ。

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単元: #物理#熱・波・音#理科(高校生)
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問題文全文(内容文):
凹面鏡の前方 18cmの位置に小さなスクリーンを置き、月の光を反射させると、スクリーンに月の像が映っているのが観察された。この凹面鏡の焦点距離を求めよ。
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【高校物理】モーターのしくみ:図のように、一様な磁場の中で、長方形コイル ABCDに電流を流した。辺AB、および辺CDは、どちら向きに力を受けるか。ア~エの記号で答えよ。また、長方形コイルABCDは…

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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、一様な磁場の中で、長方形コイル ABCDに電流を流した。辺AB、および辺CDは、どちら向きに力を受けるか。ア~エの記号で答えよ。
また、長方形コイルABCDは、手前側から見たとき、回転軸を中心としてどちら向きに回転するか。時計まわり、反時計まわりで答えよ。
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【高校物理】点電荷の作る電場と電位:xy平面内の点A(0,a)に、点電荷 + Q を固定した。クーロンの法則の比例定数をkとする。電位の基準を無限遠として、次の各問に答えよ。

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問題文全文(内容文):
xy平面内の点A(0,a)に、点電荷 + Q (>0)を固定した。
クーロンの法則の比例定数をkとする。電位の基準を無限遠として、次の各問に答えよ。
(1) 無限達から点B(0,-a)に、別の点電荷+Qを運んで固定する。この電荷を運ぶのに必要な仕事はいくらか。
(2) (1)の操作後の、x軸上の点 C(√3,0)における電場の強さと向きを求めよ。
(3) (1)の操作後の、点C、および原点Oの電位はそれぞれいくらか。
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【高校物理】抵抗の合成:抵抗値がいずれもr〔Ω〕の12本の抵抗で、図のような立方体の形の格子をつくる。AとGを電源につないだところ、AからGに向かってI〔A〕の電流が流れた。(1) AD、 DH、 …

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問題文全文(内容文):
抵抗値がいずれもr〔Ω〕の12本の抵抗で、図のような立方体の形の格子をつくる。AとGを電源につないだところ、AからGに向かってI〔A〕の電流が流れた。
(1) AD、 DH、 HG間を流れる電流はそれぞれいくらか。
(2) AG間の電圧はいくらか。
(3) AG間の合成抵抗はいくらか。
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【高校物理】電熱器の消費電力:電熱器に100Vの電圧を加えると、1.5Aの電流が流れた。(1) 電熱器で消費される電力は何Wか。(2) 電圧を10分間加えたとき、電熱器で消費される電力量は何Jか。

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問題文全文(内容文):
電熱器に100Vの電圧を加えると、1.5Aの電流が流れた。
(1) 電熱器で消費される電力は何Wか。
(2) 電圧を10分間加えたとき、電熱器で消費される電力量は何Jか。また、何kWhか。
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【高校物理】抵抗率の温度係数:温度0℃における銅の抵抗率は1.6×10-⁸Ω・mであり、銅の抵抗率の温度係数は4.4×10⁻³/Kである。次の各問に答えよ。(1) 温度0℃において、断面積0.50mm

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問題文全文(内容文):
温度0℃における銅の抵抗率は1.6×10-⁸Ω・mであり、銅の抵抗率の温度係数は4.4×10⁻³/Kである。次の各問に答えよ。
(1) 温度0℃において、断面積0.50mm²、長さ50mの銅の抵抗はいくらか。
(2) 温度25℃における銅の抵抗率はいくらか。
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【高校物理】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

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問題文全文(内容文):
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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【高校物理】圧力5.0✕10^5Pa、温度27℃,体積2.0×10^-3m^3の気体がある。この気体の圧力が2.0×10^5Pa温度が77℃になったとき体積はいくらになるか。この気体の物質量はいくらか

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問題文全文(内容文):
圧力5.0✕10^5Pa、温度27℃,体積2.0×10^-3m^3の気体がある。この気体の圧力が2.0×10^5Pa、温度が77℃になったとき、体積はいくらになるか。また、この気体の物質量はいくらか。ただし、気体定数を8.3J/(mol・K)とする。
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【高校物理】図のように、円筒形の容器が、なめらかに動くピストンによって、A、Bの2つの部分に区切られている。はじめA、Bの気体はともに圧力P₀,温度T₀であり、容器の底からピストンまでの長さはともにL

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問題文全文(内容文):
図のように、円筒形の容器が、なめらかに動くピストンによって、A、Bの2つの部分に区切られている。はじめA、Bの気体はともに圧力P₀,温度T₀であり、容器の底からピストンまでの長さはともにLであった。Aの気体の温度をT₀に保ったまま、Bの気体の温度をTにすると(T>T₀),ピストンは移動して、静止した。
(1) ピストンはA側,B側のどちらに移動したか。
(2) ピストンの移動距離を、T,T₀,Lを用いて表せ。
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