検算トレーニング:熱・気体

計算はしなくてかまいません。答えの右辺に単位を当てはめて、求めたい量と単位が合う答えを選んでください。数字の係数は省いてあります。

問1求めたい量はエネルギー・仕事・熱量 Q [J]。次の量を使って求めた答えのうち、単位が合っているものはどれ?
答えと解説

正解:C CΔT

求めたいエネルギー・仕事・熱量の単位は J(= kg·m2s2)。Q = C ΔT に単位を当てはめると JK·K = J で一致します。ほかの選択肢は単位が合いません。(元の公式:熱容量 Q=CΔT)

問2求めたい量は熱容量 C [JK]。次の量を使って求めた答えのうち、単位が合っているものはどれ?
答えと解説

正解:A QΔT

求めたい熱容量の単位は JK(= kg·m2s2·K)。C=QΔT に単位を当てはめると JK で一致します。ほかの選択肢は単位が合いません。(元の公式:熱容量 Q=CΔT)

問3求めたい量はエネルギー・仕事・熱量 Q [J]。次の量を使って求めた答えのうち、単位が合っているものはどれ?
答えと解説

正解:B mcΔT

求めたいエネルギー・仕事・熱量の単位は J(= kg·m2s2)。Q = m c ΔT に単位を当てはめると kg·Jkg·K·K = J で一致します。ほかの選択肢は単位が合いません。(元の公式:比熱 Q=mcΔT)

問4求めたい量は質量 m [kg]。次の量を使って求めた答えのうち、単位が合っているものはどれ?
答えと解説

正解:C QcΔT

求めたい質量の単位は kg。m=QcΔT に単位を当てはめると JJkg·K·K = kg で一致します。ほかの選択肢は単位が合いません。(元の公式:比熱 Q=mcΔT)

問5求めたい量はエネルギー・仕事・熱量 Q [J]。次の量を使って求めた答えのうち、単位が合っているものはどれ?
答えと解説

正解:B mL

求めたいエネルギー・仕事・熱量の単位は J(= kg·m2s2)。Q = m L に単位を当てはめると kg·Jkg = J で一致します。ほかの選択肢は単位が合いません。(元の公式:潜熱 Q=mL)

問6求めたい量は質量 m [kg]。次の量を使って求めた答えのうち、単位が合っているものはどれ?
答えと解説

正解:D QL

求めたい質量の単位は kg。m=QL に単位を当てはめると JJkg = kg で一致します。ほかの選択肢は単位が合いません。(元の公式:潜熱 Q=mL)

問7求めたい量はエントロピー ΔS [JK]。次の量を使って求めた答えのうち、単位が合っているものはどれ?
答えと解説

正解:A QT

求めたいエントロピーの単位は JK(= kg·m2s2·K)。ΔS=QT に単位を当てはめると JK で一致します。ほかの選択肢は単位が合いません。(元の公式:エントロピー変化 ΔS=QT)

問8求めたい量はエネルギー・仕事・熱量 Q [J]。次の量を使って求めた答えのうち、単位が合っているものはどれ?
答えと解説

正解:C ΔST

求めたいエネルギー・仕事・熱量の単位は J(= kg·m2s2)。Q = ΔS T に単位を当てはめると JK·K = J で一致します。ほかの選択肢は単位が合いません。(元の公式:エントロピー変化 ΔS=QT)

問9求めたい量は質量 m [kg]。次の量を使って求めた答えのうち、単位が合っているものはどれ?
答えと解説

正解:A nM

求めたい質量の単位は kg。m = n M に単位を当てはめると mol·kgmol = kg で一致します。ほかの選択肢は単位が合いません。(元の公式:モル質量 m=nM)

問10求めたい量は物質量 n [mol]。次の量を使って求めた答えのうち、単位が合っているものはどれ?
答えと解説

正解:A mM

求めたい物質量の単位は mol。n=mM に単位を当てはめると kgkgmol = mol で一致します。ほかの選択肢は単位が合いません。(元の公式:モル質量 m=nM)

問11求めたい量は圧力 p [Pa]。次の量を使って求めた答えのうち、単位が合っているものはどれ?
答えと解説

正解:C nRTV

求めたい圧力の単位は Pa(= kgm·s2)。p=nRTV に単位を当てはめると mol·Jmol·K·Km3 = Jm3 = Pa で一致します。ほかの選択肢は単位が合いません。(元の公式:理想気体の状態方程式 pV=nRT)

問12求めたい量は体積 V [m3]。次の量を使って求めた答えのうち、単位が合っているものはどれ?
答えと解説

正解:C nRTp

求めたい体積の単位は m3。V=nRTp に単位を当てはめると mol·Jmol·K·KPa = JPa = m3 で一致します。ほかの選択肢は単位が合いません。(元の公式:理想気体の状態方程式 pV=nRT)

問13求めたい量はエネルギー・仕事・熱量 E [J]。次の量を使って求めた答えのうち、単位が合っているものはどれ?
答えと解説

正解:C kBT

求めたいエネルギー・仕事・熱量の単位は J(= kg·m2s2)。E=kBT に単位を当てはめると JK·K = J で一致します。ほかの選択肢は単位が合いません。(元の公式:分子の平均運動エネルギー E=32kBT)

問14求めたい量はボルツマン定数 kB [JK]。次の量を使って求めた答えのうち、単位が合っているものはどれ?
答えと解説

正解:C ET

求めたいボルツマン定数の単位は JK(= kg·m2s2·K)。kB=ET に単位を当てはめると JK で一致します。ほかの選択肢は単位が合いません。(元の公式:分子の平均運動エネルギー E=32kBT)

問15求めたい量は気体定数 R [Jmol·K]。次の量を使って求めた答えのうち、単位が合っているものはどれ?
答えと解説

正解:D NAkB

求めたい気体定数の単位は Jmol·K(= kg·m2s2·K·mol)。R=NAkB に単位を当てはめると 1mol·JK = Jmol·K で一致します。ほかの選択肢は単位が合いません。(元の公式:気体定数とボルツマン定数 R=NAkB)

問16求めたい量はアボガドロ定数 NA [1mol]。次の量を使って求めた答えのうち、単位が合っているものはどれ?
答えと解説

正解:D RkB

求めたいアボガドロ定数の単位は 1mol。NA=RkB に単位を当てはめると Jmol·KJK = 1mol で一致します。ほかの選択肢は単位が合いません。(元の公式:気体定数とボルツマン定数 R=NAkB)

問17求めたい量は仕事率・電力 P [W]。次の量を使って求めた答えのうち、単位が合っているものはどれ?
答えと解説

正解:D λSΔTd

求めたい仕事率・電力の単位は W(= kg·m2s3)。P=λSΔTd に単位を当てはめると Wm·K·m2·Km = W で一致します。ほかの選択肢は単位が合いません。(元の公式:熱伝導(フーリエの法則) P=λSΔTd)

問18求めたい量は熱伝導率 λ [Wm·K]。次の量を使って求めた答えのうち、単位が合っているものはどれ?
答えと解説

正解:A PdSΔT

求めたい熱伝導率の単位は Wm·K(= kg·ms3·K)。λ=PdSΔT に単位を当てはめると W·mm2·K = Wm·K で一致します。ほかの選択肢は単位が合いません。(元の公式:熱伝導(フーリエの法則) P=λSΔTd)

問19求めたい量は仕事率・電力 P [W]。次の量を使って求めた答えのうち、単位が合っているものはどれ?
答えと解説

正解:D σST4

求めたい仕事率・電力の単位は W(= kg·m2s3)。P = σ S T⁴ に単位を当てはめると Wm2·K4·m2·K4 = W で一致します。ほかの選択肢は単位が合いません。(元の公式:シュテファン=ボルツマンの法則 P=σST4)

問20求めたい量はシュテファン=ボルツマン定数 σ [Wm2·K4]。次の量を使って求めた答えのうち、単位が合っているものはどれ?
答えと解説

正解:D PST4

求めたいシュテファン=ボルツマン定数の単位は Wm2·K4(= kgs3·K4)。σ=PST4 に単位を当てはめると Wm2·K4 で一致します。ほかの選択肢は単位が合いません。(元の公式:シュテファン=ボルツマンの法則 P=σST4)

問21求めたい量はエネルギー・仕事・熱量 Q [J]。次の量を使って求めた答えのうち、単位が合っているものはどれ?
答えと解説

正解:B nCΔT

求めたいエネルギー・仕事・熱量の単位は J(= kg·m2s2)。Q = n C ΔT に単位を当てはめると mol·Jmol·K·K = J で一致します。ほかの選択肢は単位が合いません。(元の公式:モル比熱 Q=nCΔT)

問22求めたい量は物質量 n [mol]。次の量を使って求めた答えのうち、単位が合っているものはどれ?
答えと解説

正解:B QCΔT

求めたい物質量の単位は mol。n=QCΔT に単位を当てはめると JJmol·K·K = mol で一致します。ほかの選択肢は単位が合いません。(元の公式:モル比熱 Q=nCΔT)

問23求めたい量は粒子の流束 Φ [1m2·s]。次の量を使って求めた答えのうち、単位が合っているものはどれ?
答えと解説

正解:C nv

求めたい粒子の流束の単位は 1m2·s。Φ = n v に単位を当てはめると 1m3·ms = 1m2·s で一致します。ほかの選択肢は単位が合いません。(元の公式:粒子の流束と数密度・速さ Φ=nv)

問24求めたい量は数密度 n [1m3]。次の量を使って求めた答えのうち、単位が合っているものはどれ?
答えと解説

正解:C Φv

求めたい数密度の単位は 1m3。n=Φv に単位を当てはめると 1m2·sms = 1m3 で一致します。ほかの選択肢は単位が合いません。(元の公式:粒子の流束と数密度・速さ Φ=nv)