熱力学
第30回 午後84問体積 30 L の容器内に理想気体が圧力 100 kPa、温度 27 °C で入っている。気体の温度を 127 °C まで上げて体積を 40 L にしたとき容器内の圧力[kPa]はどれか。
1.0
2.10
3.35
4.100
5.350
1.✕0
2.✕10
3.✕35
4.◯状態方程式 P₁V₁/T₁＝P₂V₂/T₂ より P₂＝100×(30/40)×(400/300)＝100kPa（27℃=300K、127℃=400K）→正解
5.✕350
正解4
第29回 午後84問
線膨張係数が 1.2 × 10⁻⁵ K⁻¹ で長さ 2.0 m の鉄の棒の温度を 10 °C 増加させたとき、この鉄の棒の伸び[μm]はどれか。
1.2.4
2.12
3.60
4.240
5.600
1.✕2.4
2.✕12
3.✕60
4.◯ΔL＝αLΔT＝1.2×10⁻⁵×2.0×10＝2.4×10⁻⁴m＝240μm→正解
5.✕600
正解4
第31回 午後84問
図のように長さ L、一様な断面積 A、熱伝導率 k の直方体の物体において、面 a の温度が θ1、面 b の温度が θ2 である。t 秒間に移動する熱量 Q について誤っているのはどれか。ただし、熱量は面 a から面 b へのみ移動する。
2.断面積 A に比例する。
3.時間 t に比例する。
4.温度差 θ1 − θ2 に比例する。
5.長さ L に比例する。
1.◯熱伝導率kに比例する
2.◯断面積Aに比例する
3.◯時間tに比例する
4.◯温度差(θ1−θ2)に比例する
5.✕Q＝kAΔθt/L より長さLには反比例する（比例は誤り）→正解
正解5
第32回 午前84問
同じ質量で 20 °C の物体を 37 °C まで加熱するために必要な熱エネルギーが最も大きいのはどれか。
1.水
2.タンパク質
3.脂質
4.リン酸カルシウム
5.ステンレス
1.◯必要熱量＝比熱×質量×温度差。同質量・同温度差では比熱が最大の水が最大→正解
2.✕タンパク質は水より比熱が小さい
3.✕脂質は水より比熱が小さい
4.✕リン酸カルシウムは水より比熱が小さい
5.✕ステンレスは水より比熱が小さい
正解1
第32回 午後84問
20 °C、100 g の水を 1 分間加熱して 30 °C とするために必要な仕事率[W]はどれか。ただし、水の比熱は 4.2 J/(g・°C)とする。
1.7
2.42
3.70
4.420
5.700
1.✕7
2.✕42
3.◯Q＝mcΔT＝100×4.2×10＝4200J、仕事率P＝Q/t＝4200÷60≒70W→正解
4.✕420
5.✕700
正解3
医用機器工学
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