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。
0
10
35
4. 100
5. 350
状態方程式 P₁V₁/T₁=P₂V₂/T₂。P₂=100×(30/40)×(400/300)=100 kPa（27℃=300 K, 127℃=400 K）
正解4
第29回 午後84問
線膨張係数が 1.2 x 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。
2.4
12
60
4. 240
5. 600
伸び ΔL=αLΔT＝1.2×10⁻⁵×2.0×10＝2.4×10⁻⁴ m＝240 μm
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θ 1、面 b の温度が θ 2 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。
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.長さ L に比例する。
熱伝導 Q=kAΔθt/L。Qは長さLに反比例（「Lに比例」が誤り）。熱伝導率k・断面積A・時間t・温度差には比例
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
必要熱量＝比熱×質量×温度差。同質量・同温度差なら比熱が最大の水が最大
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
熱量 Q=mcΔT＝100×4.2×10＝4200 J。仕事率 P=Q/t＝4200/60≒70 W
正解3
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