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物理 高校生

⑴のアで温度がT1>T、T>T2はどうして分かるんですか?

(2002 岐阜大・改) ③ 下記の問いに答えよ。 数値については有効数字3桁とする。 断熱容器の中の質量 m1 〔g〕, 温度 T1 [K] の水に, 質量 m2 〔g〕, 温度 T2 [K] の水を加えてかくはんし 放置したところ、 温度が T〔K〕 となった。このとき水の比熱を4.19J/(g・K)とすると, 熱量が不変ということか ら,アという関係が成立する。 この関係は水について成立するが, 水以外の物質との間では成立しな い。 そこで,水以外の物質については,以下の式で定義される量 (換算水量と呼ぼう)を考える。 換算水量 〔g〕= 水の比熱[J/(g・K)〕 銅製容器へ たとえば,比熱 0.390J/(g・K) の銅41.9g の換算水量は3.90g である。 この換算水量の考えを用いる と, 換算水量 M 〔g〕, 温度 Ti [K] の物質と, 換算水量 M2 〔g〕, 温度 T2 [K] の物質を接触させて放置し, 平衡温度 T〔K〕に達したとすると, 熱量が保存されていれば, イという関係が成立する。 換算水量の考えを用いて固体の比熱を測定する方法がある。 図はその装置(熱量計)を示す。外部との熱の出入りを断ち切る 断熱槽の内部に水を入れた銅製容器が置かれている。 容器中 の水の温度を測るため, 水銀温度計が図のように取り付けられて いる。まず,比熱 c[J/(g・K)] の試料(質量m[g])を, 温度 73 〔K〕 に一様に加熱して, 断熱槽中の温度 T [K] の水(質量m[g])を 入れた銅製容器の中に投入する。 その後ふたを閉じ、 水をかく はんして放置した結果, 平衡温度 to 〔K〕になったとする。このと き、試料の失った熱量はウ[J] である。 この失った熱量は, 銅 製容器中の水、銅製容器, 銅製かくはん棒および水銀温度計の水没部分の得た熱量に等しい。 ここで、 銅製容器, 銅製かくはん棒, 水銀温度計の水没部分を合わせた換算水量をw〔g〕と表すと, 得た熱量の 総計はエ[J] である。 そこで, 失った熱量と得た熱量との関係から、比熱 c [J/(g・K)] は, 熱量計 オ [J/(g・K)] として求まる。 熱量計の換算水量 w〔g〕 は, 関与する物質の比熱と質量とから求められるが、 次のように実験的に求 めることもできる。 熱量計の銅製容器に質量 ms〔g〕, 温度 Ts [K] の水を入れておく。 この中に温度 T〔K〕(>Ts〔K〕), 質量m[g] の水を加えてかくはんし、全体が温度 [K]となったとする。 このとき, 加え られた水によって熱量計に与えられた熱量はカ[J] であり, 銅製容器中にはじめにある水と熱量計と が受けた熱量は、換算水量w [g] を使うとキ [J]で表せる。両者は等しいので, w=[g] として求 まる。 物質の比熱[J/(g・K)〕 -×物質の質量 〔g〕 水銀温度計 ふた 断熱槽 銅製かくはん棒 試料 具体的に鉄の試料の比熱を求めてみる。 熱量計の換算水量が計算の結果 9.00g となった場合, 164g の水を入れた熱量計(水温 15.7°C)に 98.4℃に加熱した試料(質量 41.9g)を投入し、ふたを閉じてかくは んしたところ水の温度は17.8℃に上昇した。 (1) ア~クに適当な式をあてはめよ。 (2) 鉄の比熱 cを求めよ。

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物理 高校生

(2)で、電場を求めるときに、AB間の電位差0.5を使える理由が分かりません。距離は、BC間を使っているのになぜ電位差はAB間を使うのですか?

宗 で gデ3.6X10“" 【CJ 間、 図に志す一様な電場の中 0 な の電荷をAからBまでゆっく り運んだとき, 2 010 9 ーー にきからって外力がなした仕事は 玉1.8X10 較細ic [月 であった。 (1) AB 間の電位差を求めよ。 (一様な電場の強さを求めよ。 RE (3) 差準点から測った点Aの電位は 3.0 〔V) であった。点Bの電位を求めょ。 点Bで電荷を静かに放したところ, 電荷は電界に沿って運動し, 点Aと同 じ電位の点Cを通過した。ただし, 電荷の質量を 72三9.0X10~ダ[kg〕 とす る。 (4) 点Cを通過する電荷の速さを求めよ。 (大阪産業大) @一様な電場 強さと向きがどの場所でも同じである電場を一 様な電場という。正, 負に淀電させた 2 枚の金属板を平行に配 置すると, 金属板間に金属板に垂直で一様な電場が生じる。 ー様な電場と電位差 | 電場の向きに距離4 (m) だけ苑れた 点問の電位差を じ (V) とすると. | 電場の強さ: ぢ= 〔V/m) (または [N/C)) 電場の向き : 電位の下がる向き | | | | ー 電場の強さ=電位のグラフラ (ヤー-ァ ウン ) の接線の傾きの大きさ 人NM 信一様な電場の電位 電位が 1 である点Oから電坦 MAKESt OA 間, OB 間の電位差は レニZd であり, 電斑の向 。 048四 きが電位の下がる向きであるから, 還 点Aの電位 : ムー Io二Pg, 点Bの電位 : ニンアー.

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