コピー2019.11.18問題PDF次のような手順で棒温度計のかわりになる温度計を作り、気温を測ることを考えます。これは、ガリレオ温度計と呼ばれています。〔手順と結果〕1図のような容器の中に水を入れ棒温度計を用いて温度を測り、その温度で一定に保つようにします。このときの水の温度は均一にしてあります。2ふたのついた軽い空のボトルにおもりを入れ、手順1で用意した水の中に入れます。沈んでいったりしますが、ボトルが水中で止まるように調整します。下表のように10°Cから30°Cまでの範囲で5°Cずつ変えていきます。それぞれの温度のもとで手順2、3を同じように行い、おもりの入った5つのボトルA~Eをつくります。5一方で、水を入れた大きな水そうを用意し、その中に5つのボトルをすべて入れてみます。すると、気温によって、水中にあるボトルの位置関係が変化する様子が観察されました。(1)手順1に関して、棒温度計の目盛りの読み方として正しいものはどれですか。ア:液の先がちょうど目盛りの真ん中にきたときは、下の目盛りを読む。イ:液の先の動きがなくなってから目盛りを読む。ウ:目線は温度計に対して直角、あるいは見やすいように斜めにして、液の先の目盛りを読む。)から適当なものを選びなさい。手順1で用意したある一定温度の水の中に、おもりのみを入れると沈んでも、同じおもりをふたのついた軽い空のボトルに入れたものでは沈まないことがあります。このことから、同じ重さのものに対する浮く力の大きさは水中に入っているものの体積で異なることがわかります。イ:小さい)ほど、浮く力の大きさは大きいことになります。「浮く力の大きさは水中に入っているものと同じ体積の水の重さと等しい」ことが知られています。イ:軽い)と沈んでいき、その逆であると浮いていくと考えることができます。そのボトルが水中でちょうど止まっているときは、ボトルの重さとボトルと同じ体積の水の重さが等しく、つりあっているときになります。)から適当なものを選びなさい。水の温度を変化させたとき、水中にあるボトルの体積は一定と考えてよいです。イ:軽く)なる性質があります。これは、お風呂を沸かしたときの、お湯の上下の温度差を考えてみればわかります。イ:軽い)ものはボトルEといえます。次に手順5について考えます。イ:沈んで)いき、その温度より低温になっていくと、それとは逆に動いていきます。このような原理によって、水中にある5つのボトルの位置関係は変化します。水そう中の水全体の温度は、しばらくすると気温と等しくなっていきます。水中にあるボトルの位置関係が変化する様子を観察することで、気温を測ることができ、温度計として利用することができるのです。(4)手順5に関して、気温が23°Cであったとき、5つのボトルのうち水そう中の底に沈んでいるものはどれですか、(3)を参考にして、A~Eの記号ですべて答えなさい。@解説@問題文は長いが、全体的に基本レベルなので正答率は高いです。(1)イ棒温度計は、水銀の膨張具合で温度を測る。動きがなくなるの待って、真横から目盛りを読む。b:アa:リード文にも書かれてあるアルキメデスの原理から自明。水の密度は1g/cm3とすれば、『重さ』の部分は『体積』に置き換えられる。物体が水を押しのけている部分(水中部分)の体積が大きいほど浮力は大きい。おもりだけより、おもり+空のボトルの方が体積が大きく、密度が小さくなるので浮く。b:重いと沈んでいく...感覚でわかってしまう。同じ体積に対して質量(重さ)が大きいと密度が大きくなる。密度の大小関係で浮き沈みが決定される。e:イa:水は4°Cで最も密度が大きくなる。基礎知識なので覚えておこう。b:4°Cよりも温かいと、密度は小さくなって軽くなる。お風呂のお湯をしばらく放置してから触ると、水面付近が温かいのはこのため。ちなみに、4°Cより下げても密度は小さくなる。固体の氷になると一気に密度が小さくなっている。氷が浮かぶのは何故か?医学部に入ろう!ドットコムより。固体の氷では水素結合とよばれる強い結合をなすことで、あいだに隙間ができる。この隙間が空間をスカスカにさせるので、氷の密度は水よりも小さくなる。4°Cのときに密度が最大になるのか?上記のサイトに詳しい説明が書かれてあります。4°Cから水温を上げると、水分子がよく運動するようになるので密度が小さくなる。4°Cから水温を下げるとクラスター構造という固まりができ、結合による隙間の発生から密度が小さくなる。水分子の熱運動と凝集のバランスから密度が最も大きくなるタイミングが4°Cだそうです。cd:Aは最も低温→密度大きい=重い。Eは最も高温→密度小さい=軽い。e:本問がガリレオ温度計のポイントにあたる。相対的に密度が大きいボトルの水は沈む。(4)A・B・C前問と同じ。ボトルが沈むのは、ボトル内の水より水槽の水の温度が高いとき。気温が23°C→水槽の水温も23°Cとなり、これよりも温度の低いA。内部の液体は、水だけでなく温度変化の影響を受けやすいエタノールもある模様。割れるとちょっと危ないかも。インテリア用品として2000円~売られています。@@近い将来の天気を予測する(といわれている)ストームグラス。こちらは浮力と関係ないが、温度や気圧の変化?によっていろんな結晶が見られるそう。公立高校入試...関東圏メイン。千葉だけ5教科あります。ハイレベルな問題をそろえてみました。難関中算数科...中学受験の要。́Д`)難関中社会科...年度別。暗記だけじゃ無理な問題がいっぱい!難関中理科...物化生地の分野別。初見の問題を現場思考でこなせるか。センター試験...今のところ公民科だけ。動物の内臓について、次の(1)~(3)の問いに答えなさい。次の図は、ある動物の胃を表したものです。これについてあとの(a)~(e)の問いに答えなさい。(a)この胃をもつ動物として最も適したものを選びなさい。人々は大昔から太陽や月など天体の動きを観測して、時刻を定め、暦(カレンダー)をつくってきました。私たちが捨てるごみのうち、「資源ごみ」といわれるものの多くはリサイクルされている。資源ごみには様々なものがあるが、飲料の容器に使われているペットボトルもその一つである。みなさんはコーヒーを飲んだことがありますか。ほろ苦い大人の味ですから、まだ苦手だという人も多いでしょう。いえ、コーヒー飲料やコーヒーゼリーまで含めれば口にしたことがある人は多いでしょう。クマに関する次の文章を読んで、後の各問いに答えなさい。日本には2種類のクマがいますが、そのうち本州や四国にいるのはツキノワグマです。体は黒く胸に白い月の輪のような模様があります。太郎:明日からは新年だ。初日の出は見られるかな。父:日本全国晴れの予報なので初日の出が見られそうだ。ニュースで日の出情報が出ているぞ。太郎:あれ?札幌と大阪の日の出の時刻がほとんど一緒だ。コメントをキャンセルメールアドレスが公開されることはありません。名前メールサイト上に表示された文字を入力してください。プロフィール受験産業の片隅で隠花植物の如くひっそりと植わっているサボテンです。理系アレルギー持ち(とくに物化!)。挫折を繰り返しながら英会話をラーニング中だが未だに耳が追いつかず、無理かもしれない。知らないことばかりで、ずっと勉強中の身。コメントトップサイドバータイトルとURLをコピーしました。