覚え方・暗記法に悩んでいる
高校生・既卒生・大学受験生向けの、
高校物理に関する語呂合わせブログです。
公式、考え方の手順、大学入試物理の過去問などを、
楽しいゴロや分かりやすいフレーズで
解説します。
2019センター試験は、全問解説してあります。それより以前の問題は、気が向いたものだけ解説しています。過去記事を参考にしてください。
2019センター物理 第5問
熱力学からの出題です。
ピストンに閉じ込められた気体に関する問題です。
答え 問1 ① 問2 ③ 問3 ⑥
熱力学の問題で使う道具は、主に下に書いた3つです。
熱力学の第一法則
気体の状態方程式（ボイル・シャルル、密度を使ったＰ／ρＴも）
ポアソンの式（断熱変化の式：問題に、「これ使え」って書いてある）
熱力学が苦手な方は、まず、熱力学の第一法則での正負の付け方を一緒に復習しましょう。
ポイントは、ＩＮのイメージ です。
写真が青すぎてすみません…
教科書では、U = Q + W と書いてありますが、変化量Δに注目して立式するとわかりやすいです。私は、基本的に、ΔU = Qin + Winで教えています。
また、参考書等で、Q = U + W のパターンもあります。
この場合は、
投入したエネルギー ＝ 内部エネルギーの増加 ＋ 気体が外部にした仕事
なので、
Qin = ΔU + Wout
となります。
上式で、Wout を左辺に移項すると、
Qin － Wout = ΔU
out を in にして符号を入れ替えて、
Qin + Win = ΔU
等号の左右を入れ替えれば、ΔU = Qin + Win と同じですね。
ΔU = Qin + Win でも、Qin = ΔU + Wout でも 、INとOUTの考え方が身についていれば、正しく使いこなせます。
では、問1です。
気体の熱のやり取りと、内部エネルギーの変化についてです。
温度は、すぐに書き込みします。
熱のやり取りについて考えていくので。
確認ですが、Δ は、（後）－（前）です。
ついでなので、 Qin が正となるパターンを書いておきました。
方向が決まれば、温度を書き込まなくても正負がわかります。
問2についても、書いてあります。
気体が外部にした仕事の総和は、グラフの面積になります。
理由は、教科書等を参考に。
問3です。
圧力と温度のグラフを選びます。
点をプロットしていくだけで答えが決まってしまうのですが、一応まじめに考えてあります。
おまけのゴロです。
閉管、平気。
半分閉じていても、怖くない！
閉管の定常波は、
基本振動の奇数倍の倍振動。
開管や弦は、整数倍。
動画でも解説しています。
化学の話ですが…
動画で使用しているプリントは、購入可能なものがあります。
現時点で下記のプリントが購入可能です。
無料サンプル 化学基礎（6枚＋おまけ）
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①無機化学より非金属元素（24枚220円）
②無機化学より金属元素（32枚297円）
③有機化学より脂肪族（38枚363円）
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購入に不安のある方は、こちらのブログを参考にして下さい。
https://gororika.hatenablog.com/entry/2023/05/11/151753
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