熱と気体の過去問

20℃の水500mlの入った電気ポット（ヒータの抵抗は100Ω）に電流1Aを1分24秒流した。水の温度は何℃まで上昇するか。ただし、1cal = 4.2 Jとし、ヒータで発生する熱はすべて水に均一に吸収されるものとする。

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誤っているのはどれか。

1: 気体の体積と圧力との積はエネルギーの次元を持つ。

2: 熱力学第一法則は熱エネルギーを含むエネルギーの保存則である。

3: 熱力学第二法則は熱を完全に仕事に変換できることを意味する。

4: 摩擦を伴う現象は不可逆変化となる。

5: 熱の一部を仕事にかえる装置を熱機関という。

熱機関の効率ηを表す正しい式はどれか。ただし、Q1：高熱源からの熱の吸収量、Q2：低熱源への熱の放出量とする。

1: η=Q1/Q2

2: η=Q2/Q1

3: η=(Q1-Q2)/Q1

4: η=(Q1-Q2)/Q2

5: η=Q1/(Q1-Q2)

熱力学について正しいのはどれか。

a: 熱力学の第一法則とは広い意味でのエネルギー保存則である。

b: 熱力学の第二法則は、熱は完全に仕事に変換できることを意味している。

c: 熱は低温体から高温体へ自ら移動できる。

d: 物体が外圧に逆らって体積を増した場合内部エネルギーは増加する。

e: 摩擦を伴う現象はすべて不可逆変化となる。

1. a b　2. a e　3. b c　4. c d　5. d e

温度の単位について正しいのはどれか。

a: Kは熱力学的な絶対温度を表す。

b: °Cは真空中における水の凝固点と沸点とから定められる。

c: 1Kの温度差は(9/5)°Cの温度差に等しい。

d: °Cは物体の内部エネルギーを示すのに便利である。

e: 0°Cは約273Kである。

1. a b　2. a e　3. b c　4. c d　5. d e

正しいのはどれか。

a: 熱力学では熱を力として扱う。

b: 熱は低温体から高温体に自ら移動できる。

c: 気体の体積と圧力との積はエネルギーの次元をもつ。

d: 熱を完全に仕事に変換することはできない。

e: 熱機関とは蒸気機関のことである。

1. a b　2. a e　3. b c　4. c d　5. d e

正しいのはどれか。

a: 熱伝導はあらゆる種類の物質に認められる現象である。

b: 銀はダイヤモンドより熱伝導率が大きい。

c: ステンレスは銀より熱伝導率が大きい。

d: 熱対流は真空中でも認められる現象である。

e: 熱放射は電磁波の形で熱が移動する現象である。

1. a b　2. a e　3. b c　4. c d　5. d e

大気圧プラス2気圧の高気圧酸素治療を行うとき、生体内の気泡について正しいのはどれか。

a: 気泡は体積も圧力も変わらない。

b: 気泡の体積は1/2になる。

c: 気泡の体積は1/3になる。

d: 気泡の圧力は3絶対気圧になる。

e: 気泡の圧力は2絶対気圧になる。

1. a b　2. a e　3. b c　4. c d　5. d e

正しいのはどれか。

a: 熱力学では分子の位置エネルギーのみを扱う。

b: 熱力学における不可逆変化とは何をしてもはじめの状態に戻れない変化のことである。

c: 摩擦や熱伝導を伴う現象はすべて不可逆変化となる。

d: 熱の一部を仕事にかえる装置を熱機関という。

e: 熱力学では外部からエネルギーを与えなくても、低温体から高温体に熱移動できる可能性を示している。

1. a b　2. a e　3. b c　4. c d　5. d e

正しいのはどれか。

a: 熱の伝わり方には熱伝導、熱対流および熱放射(熱輻射)の三種類がある。

b: 空気は銀に比べて熱伝導は大変よい。

c: 熱対流は個体だけにみられる現象である。

d: 高温の物質ほど波長の長い電磁波を出している。

e: 熱放射は真空中でも起こる。

1. a b　2. a e　3. b c　4. c d　5. d e

気体の圧力ｐ、体積Ｖ、物質量ｎ、気体定数Ｒ、温度Ｔとしたときに成り立つ法則ｐＶ＝ｎＲＴについて正しいのはどれか。

a: この法則はボイル・シャルルの法則と呼ばれる。

b: 物質量nは単位体積あたりの気体の質量である。

c: 気体常数Rは気体の種類によって異なる。

d: 温度Tは絶対温度である。

e: この法則が成り立つ気体は理想気体または完全気体と呼ばれる。

1. a b c　2. a b e　3. a d e　4. b c d　5. c d e

誤っているのはどれか。

1: 熱の伝わり方には熱伝導の他に熱対流と熱放射とがある。

2: 熱対流は固体だけに起きる現象である。

3: 熱放射では真空中でも熱が伝わる。

4: 熱放射では電磁波の形で熱が伝わる。

5: ヒトも熱放射の形で体温にみあった遠赤外線を出している。

気体の性質について正しいのはどれか。

a: 気体定数は気体の種類によって異なる。

b: 理想気体ではボイル・シャルルの法則が成り立つ。

c: 理想気体では圧力と体積の積は絶対温度に比例する。

d: 一定量の気体を一定体積に保つとき、温度を10°Cから100°Cに変化させれば圧力は10倍になる。

e: 理想気体では圧力と温度のみから体積が求められる。

1. a b　2. a e　3. b c　4. c d　5. d e

熱力学について正しいのはどれか。

a: 熱力学第一法則は熱エネルギーを含むエネルギーの保存則である。

b: 熱力学第二法則は熱を完全に仕事に変換できることを意味している。

c: 不可逆変化では外部からエネルギーを加えてもはじめの状態には戻れない。

d: 気体の体積と圧力の積はエネルギーの単位をもつ。

e: 熱を仕事に変換する装置を熱機関という。

1. a b c　2. a b e　3. a d e　4. b c d　5. c d e

正しいのはどれか。

a: 断面積Aのピストンを力Fで押したときピストンの中の液体に生じる圧力はAFである。

b: 静止している液体中の圧力の大きさは同一水平面内では位置によらず同一である。

c: パスカルの原理を利用すれば小さな力から大きな力を発生させることができる。

d: 絶対真空を基準にして測定した圧力を真空圧力という。

e: 地表に置いた物体は水銀柱で50cmの大気圧を受ける。

1. a b　2. a e　3. b c　4. c d　5. d e

温度の単位について正しいのはどれか。

a: Kは熱力学的な絶対温度を表す。

b: °Cは真空中における水の凝固点と沸点から定められた定数である。

c: 1Kの温度差は(9/5)°Cの温度差に等しい。

d: °Cは物体の内部エネルギーを示すのに便利である。

e: 0°Cは約273Kである。

1. a b　2. a e　3. b c　4. c d　5. d e

熱機関について正しいのはどれか。

1: 熱エネルギーを発生させる機関。

2: 高熱源から吸収したエネルギーの全部を仕事に変える機関。

3: 高熱源から吸収したエネルギーの一部を仕事に変える機関。

4: 仕事をすべて熱に変える機関。

5: 仕事の一部が熱として消費されてしまう機関。

力学的エネルギーと熱エネルギーとの和が一定である性質を表すのはどれか。

1: 断熱変化

2: 熱力学第一法則

3: 熱力学第二法則

4: 可逆変化

5: 内部エネルギーの変化

気体の圧力ｐ体積Ｖ、物質量ｎ、気体定数Ｒ、温度Ｔとしたときに成り立つ法則ｐＶ＝ｎＲＴについて正しいのはどれか。

a: この法則はボイル・シャルルの法則と呼ばれる。

b: 物質量nは単位体積あたりの気体の質量である。

c: 気体定数Rは気体の種類によって異なる。

d: 温度Tは絶対温度である。

e: この法則が成り立つ気体は理想気体または完全気体と呼ばれる。

1. a b c　2. a b e　3. a d e　4. b c d　5. c d e

熱力学について誤っているのはどれか。

1: 熱力学では、熱はエネルギーの一種であると考える。

2: 熱量を加えると系の内部エネルギーは増加する。

3: 断熱変化では、熱の出入りがないので内部エネルギーは常に一定である。

4: 摩擦を伴う現象はすべて不可逆変化である。

5: 熱力学第二法則は、熱エネルギーを完全には仕事に変換できないことを意味する。