共通テスト(理科) 過去問
令和6年度(2024年度)追・再試験
問81 (物理(第3問) 問1)

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問題

共通テスト(理科)試験 令和6年度(2024年度)追・再試験 問81(物理(第3問) 問1) (訂正依頼・報告はこちら)

音の速さと温度の関係について、後の問いに答えよ。

AさんとBさんが先生を交えて空気中を伝わる音の速さについて議論している。

Aさん:空気中を伝わる音の速さは、気温が1℃上がると0.6m/sだけ大きくなると習ったけど、どうして音の速さは温度によって変化するんだろう?
Bさん:音の波を伝える媒質は空気だから、理想気体の状態方程式から考えてみよう。

理想気体の状態方程式に関する次の文a〜cから正しいものをすべて選んだ組合せとして最も適当なものを、後の選択肢のうちから一つ選べ。ただし、気体定数の値は与えられているものとする。

a  温度と圧力と体積が与えられれば、気体分子の質量を求めることができる。
b  温度と圧力と体積が与えられれば、気体分子の質量が与えられなくても、物質量を求めることができる。
c  温度と体積が与えられれば、気体分子の物質量が与えられなくても、圧力を求めることができる。
  • a
  • b
  • c
  • aとb
  • aとc
  • bとc
  • aとbとc

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この過去問の解説 (1件)

01

解答 b

 

解説

理想気体の状態方程式は

pV=nRT

(p:圧力、V:体積、n:物質量、R:気体定数、T:温度)

です。

 

a 温度と圧力と体積が与えられれば、

気体分子の質量を求めることができる。

→これは×です。物質量は求まりますが、質量までは分かりません。


b 温度と圧力と体積が与えられれば、気体分子の質量が

与えられなくても、物質量を求めることができる。

→これは○です。n=pV/RTで求まります。


c 温度と体積が与えられれば、気体分子の物質量が

与えられなくても、圧力を求めることができる。

→これは×です。p=nRT/Vなので、nの情報が必要です。

 

よって答えは b となります。

選択肢2. b

この選択肢が正解となります。

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