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物理・気体分子の運動

PHYSICS QUESTION LIBRARY

気体分子の運動の問題一覧

問題をまとめて確認し、答えと公式の使い方を開きながら復習できます。

この範囲から10問 公式・用語を確認
科目
物理基礎 物理
単元
すべて 平面運動と運動量 20 円運動と単振動 20 万有引力 20 気体分子の運動 20 波動 20 電場と電位 20 電流と磁場 20 電磁誘導と電磁波 20 原子 20
トピック
すべて 20 気体の法則 10 状態方程式 5 熱力学第一法則 5
20問
Q1 気体の法則 ★★☆

温度一定の気体が圧力100 kPa、体積2 Lから圧力200 kPaになった。体積は？

  1. 1 L
  2. 4 L
  3. 400 L
  4. 0.01 L
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正解A. 1 L

今回の公式：pV＝一定

p₁V₁＝p₂V₂より、V₂＝100×2÷200＝1 Lです。
Q2 気体の法則 ★★☆

温度一定の気体が圧力120 kPa、体積3 Lから圧力180 kPaになった。体積は？

  1. 4.5 L
  2. 2 L
  3. 540 L
  4. 0.01667 L
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正解B. 2 L

今回の公式：pV＝一定

p₁V₁＝p₂V₂より、V₂＝120×3÷180＝2 Lです。
Q3 気体の法則 ★★☆

温度一定の気体が圧力150 kPa、体積4 Lから圧力100 kPaになった。体積は？

  1. 2.667 L
  2. 400 L
  3. 6 L
  4. 0.04 L
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正解C. 6 L

今回の公式：pV＝一定

p₁V₁＝p₂V₂より、V₂＝150×4÷100＝6 Lです。
Q4 気体の法則 ★★☆

温度一定の気体が圧力80 kPa、体積5 Lから圧力200 kPaになった。体積は？

  1. 12.5 L
  2. 1,000 L
  3. 0.025 L
  4. 2 L
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正解D. 2 L

今回の公式：pV＝一定

p₁V₁＝p₂V₂より、V₂＝80×5÷200＝2 Lです。
Q5 気体の法則 ★★☆

温度一定の気体が圧力300 kPa、体積2 Lから圧力120 kPaになった。体積は？

  1. 5 L
  2. 0.8 L
  3. 240 L
  4. 0.01667 L
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正解A. 5 L

今回の公式：pV＝一定

p₁V₁＝p₂V₂より、V₂＝300×2÷120＝5 Lです。
Q6 気体の法則 ★★☆

圧力一定で体積2 L、絶対温度300 [K]の気体を450 [K]にした。体積は？

  1. 1.333 L
  2. 3 L
  3. 300 L
  4. 3.5 L
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正解B. 3 L

今回の公式：V/T＝一定

V/T＝一定より、V₂＝2×450÷300＝3 Lです。
Q7 気体の法則 ★★☆

圧力一定で体積3 L、絶対温度300 [K]の気体を400 [K]にした。体積は？

  1. 2.25 L
  2. 300 L
  3. 4 L
  4. 4.333 L
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正解C. 4 L

今回の公式：V/T＝一定

V/T＝一定より、V₂＝3×400÷300＝4 Lです。
Q8 気体の法則 ★★☆

圧力一定で体積4 L、絶対温度200 [K]の気体を300 [K]にした。体積は？

  1. 2.667 L
  2. 400 L
  3. 5.5 L
  4. 6 L
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正解D. 6 L

今回の公式：V/T＝一定

V/T＝一定より、V₂＝4×300÷200＝6 Lです。
Q9 気体の法則 ★★☆

圧力一定で体積5 L、絶対温度250 [K]の気体を500 [K]にした。体積は？

  1. 10 L
  2. 2.5 L
  3. 1,250 L
  4. 7 L
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正解A. 10 L

今回の公式：V/T＝一定

V/T＝一定より、V₂＝5×500÷250＝10 Lです。
Q10 気体の法則 ★★☆

圧力一定で体積6 L、絶対温度400 [K]の気体を300 [K]にした。体積は？

  1. 8 L
  2. 4.5 L
  3. -600 L
  4. 6.75 L
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正解B. 4.5 L

今回の公式：V/T＝一定

V/T＝一定より、V₂＝6×300÷400＝4.5 Lです。
Q11 熱力学第一法則 ★★☆

気体が100 [J]の熱を受け取り、外部から気体にされた仕事が20 [J]である。内部エネルギーの変化は？

  1. 80 [J]
  2. 100 [J]
  3. 20 [J]
  4. 120 [J]
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正解D. 120 [J]

今回の公式：ΔU＝Q+W（Wは外部が気体にする仕事）

熱力学第一法則ΔU＝Q+Wより、100+(20)＝120 [J]です。
Q12 熱力学第一法則 ★★☆

気体が200 [J]の熱を受け取り、外部から気体にされた仕事が-50 [J]である。内部エネルギーの変化は？

  1. 150 [J]
  2. 250 [J]
  3. 200 [J]
  4. 50 [J]
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正解A. 150 [J]

今回の公式：ΔU＝Q+W（Wは外部が気体にする仕事）

熱力学第一法則ΔU＝Q+Wより、200+(-50)＝150 [J]です。
Q13 熱力学第一法則 ★★☆

気体が80 [J]の熱を受け取り、外部から気体にされた仕事が40 [J]である。内部エネルギーの変化は？

  1. 40 [J]
  2. 120 [J]
  3. 80 [J]
  4. 30 [J]
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正解B. 120 [J]

今回の公式：ΔU＝Q+W（Wは外部が気体にする仕事）

熱力学第一法則ΔU＝Q+Wより、80+(40)＝120 [J]です。
Q14 熱力学第一法則 ★★☆

気体が150 [J]の熱を受け取り、外部から気体にされた仕事が-30 [J]である。内部エネルギーの変化は？

  1. 180 [J]
  2. 150 [J]
  3. 120 [J]
  4. 30 [J]
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正解C. 120 [J]

今回の公式：ΔU＝Q+W（Wは外部が気体にする仕事）

熱力学第一法則ΔU＝Q+Wより、150+(-30)＝120 [J]です。
Q15 熱力学第一法則 ★★☆

気体が300 [J]の熱を受け取り、外部から気体にされた仕事が100 [J]である。内部エネルギーの変化は？

  1. 200 [J]
  2. 300 [J]
  3. 100 [J]
  4. 400 [J]
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正解D. 400 [J]

今回の公式：ΔU＝Q+W（Wは外部が気体にする仕事）

熱力学第一法則ΔU＝Q+Wより、300+(100)＝400 [J]です。
Q16 状態方程式 ★★★

物質量1 [mol]、温度300 [K]、体積0.0249 [m]³の理想気体の圧力は？（R＝8.3 [J]/(mol・K)）

  1. 0.3333 kPa
  2. 200 kPa
  3. 100 kPa
  4. 50 kPa
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正解C. 100 kPa

今回の公式：pV＝nRT

p＝nRT/Vより、p＝1×8.3×300÷0.0249＝100,000 [Pa]＝100 kPaです。
Q17 状態方程式 ★★★

物質量2 [mol]、温度300 [K]、体積0.0498 [m]³の理想気体の圧力は？（R＝8.3 [J]/(mol・K)）

  1. 0.3333 kPa
  2. 200 kPa
  3. 50 kPa
  4. 100 kPa
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正解D. 100 kPa

今回の公式：pV＝nRT

p＝nRT/Vより、p＝2×8.3×300÷0.0498＝100,000 [Pa]＝100 kPaです。
Q18 状態方程式 ★★★

物質量1 [mol]、温度600 [K]、体積0.0249 [m]³の理想気体の圧力は？（R＝8.3 [J]/(mol・K)）

  1. 200 kPa
  2. 0.3333 kPa
  3. 400 kPa
  4. 100 kPa
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正解A. 200 kPa

今回の公式：pV＝nRT

p＝nRT/Vより、p＝1×8.3×600÷0.0249＝200,000 [Pa]＝200 kPaです。
Q19 状態方程式 ★★★

物質量0.5 [mol]、温度400 [K]、体積0.0166 [m]³の理想気体の圧力は？（R＝8.3 [J]/(mol・K)）

  1. 0.25 kPa
  2. 100 kPa
  3. 200 kPa
  4. 50 kPa
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正解B. 100 kPa

今回の公式：pV＝nRT

p＝nRT/Vより、p＝0.5×8.3×400÷0.0166＝100,000 [Pa]＝100 kPaです。
Q20 状態方程式 ★★★

物質量3 [mol]、温度200 [K]、体積0.0498 [m]³の理想気体の圧力は？（R＝8.3 [J]/(mol・K)）

  1. 0.5 kPa
  2. 200 kPa
  3. 100 kPa
  4. 50 kPa
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正解C. 100 kPa

今回の公式：pV＝nRT

p＝nRT/Vより、p＝3×8.3×200÷0.0498＝100,000 [Pa]＝100 kPaです。