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シャルルの法則によると、体積は温度に比例する
ところが水の場合、温度を下げると体積が大きくなる
これはなぜ?
(ヒントとなるキーワード:水素原子、水素結合、水素結合によって生じる空間、4℃)

質問者からの補足コメント

  • 答えを教えて欲しいです

      補足日時:2017/07/17 15:13

A 回答 (3件)

ボイル・シャルルの法則は理想気体に対する法則です。

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水の場合、温度を下げると体積が大きくなるのは温度条件があります(キーワードからすると4℃以下)。


すなわち、4℃以上では温度を上げると体積が大きくなる。
その他、水素原子、水素結合、水素結合によって生じる空間などのキーワードがあるので、調べてみればいかがですか。
物理化学の本を見れば書いてあります。
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この回答へのお礼

やってみます

なるほど
ありがとうごさいます

お礼日時:2017/07/17 15:46

どゆこと?


この問題の解き方を教えて欲しいの?
それとも答えは知ってて問題出してるだけ?
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Q何でクーラーって電気代が高いの?

古い賃貸マンションで一人暮らしです。備え付けのクーラーも古くマンションと同じ19年前の物(ノーリツ製)でした。夏場の電気代の大部分はクーラーが原因かと。

ド素人の私は「気化熱の原理を応用して冷やしているんだろーな」くらいの感覚しかありません。ただそれなら冷蔵庫も同じ仕組みのハズなのに年中つけっぱなしでも電気代はそれほどかかってないような気がします。(冷蔵庫は新しいタイプです)

ずっと疑問でした。

原理や仕組みを知る博識のある方、もしくはメカに詳しい方にはアホみたいな質問かも知れないんですがどーぞ温かい目で見ていただけますようお願い致します。

ひょっとして、単に今使っているクーラーが古すぎるだけ?

Aベストアンサー

空気は熱伝導率が低いので、最初にエアコンの電源を入れると、今の時期ですと、
真夏で賃貸マンション内の空気が熱せられてあるのを一気にかなり強い冷房という
感じで1時間くらい全力で空気を熱交換器に通して、ある程度冷えだすと弱めへと
自動で移行します。

それらの制御方式を”インバーター制御方式” と呼びます。

昔のエアコンは、車のエアコンと同じで、”動いている” と”動いていない” というコンプレッサー
が動いているか、止まっているかの2通りでした。

それがプリウスのエアコンのように、「最初は強く冷やして、ある程度冷えだすと弱めの力
へと移動するという力加減を機械が自動制御するインバーター方式へと変わりました。

この結果、「長時間エアコンをつける人は、電気代が得できるエアコン」として広まって
いきました。

エアコンは、冷蔵庫などと一緒で、冷媒ガスをコンプレッサーのモーターで循環させ、そのガスが
通り熱交換器(車のラジエターのような形のフィンがたくさんあるもの)の中へ室内の空気を通し
循環させる過程で湿気とかがそのドレンホースという排水パイプから外に出て、その過程で温度が
ガクンと下がっていきます。

このコンプレッサーを稼働させる時に電気代を消費します。

モーターは磁石を使っています。”ネオジウム磁石” というそれまでの永久磁石とは桁外れの強い磁石が
開発・普及されました。

このネオジウム磁石をモーターに使用しますので、それまでの普及していたエアコン用のコンプレッサー
用モーターと比較して、それまでの半分の電気で同じ力を発揮できるという感じになりました。

2010年くらいだったと思うのですが、
家電のエアコンとか冷蔵庫を家電量販店で買い替えると、ポイントがもらえ、それを商品券に替えられる
ということで、エアコンの買い替えとかが流行りました。そのくらいからのエアコンはかなり電気を喰わない
インバーター方式に、ネオジウム磁石搭載モーターなので、結構電気代が安くなっています。

エアコンは、賃貸マンションとかの鉄筋コンクリート住宅ですと気密性が高いので、「1度エアコンのスイッチ
を入れたら、だんだんと部屋が寒くなってしまった」ということがありました。

昔はコンプレッサーモーターが回るか、回らないかという、スイッチがオンとオフしかなかったので、
「ちょっとだけ部屋を冷やしたい」とエアコンを入れると夜とかですと、「わあ~ちょっと寒い」と女性とか
が寒くなる。でもエアコンを止めると暑い。

それを調整する為にインバーター方式へと変わっていき、ある程度冷えていくと、その過程でエアコンの
室内機とかの基板がプログラムされた通りに室外機の基板にコントロールしていくので、パワーが最小へと
変わり、夜寝ている時に最小とかのパワーで部屋の温度をキープするように変わり、その過程で、より
電気代を喰わないネオジウム磁石搭載のモーターへと変わりました。

ルームエアコンが故障しますと、
①1番多い室外機の基板故障での取り換えですと、パーツ代1万円くらい。
②コンプレッサーモーターの故障で交換ですとパーツ代で5万円くらい。
それに工賃と、出張料が加算されます。

つまり、パーツの故障でぶっ飛ぶくらい高いのはコンプレッサーモーターだったりします。

今のえあこんは、サーミスタ類という、部屋を監視するセンサーをたくさん搭載しているので、人がいないと
判断するとよりパワーを落としたり、暗くなるとよりパワーを落としたりする。室外機にも外気温測定する
センサーが搭載されているので、部屋の冷え方なども外気温を基準に冷やし方を変えたりしている。

賃貸マンション用というのは、大家さんとかが、「賃借人が使用するので、電気代が安い得するモデルを
わざわざ買う必要ないなあ~」と価格で選んだりしています。

一方、一戸建て住宅などで自分の家だったりしますと、販売価格が高くても結局電気代とかで取り戻せるので
より高性能なエアコンを買おう! と考えたりします。

家の中に、小さなお子さまがいる家庭や、高齢者がいる家庭、あるいは細身の女性がいる家庭などは、
冷え性とかの人にも優しいエアコンを優先して買うので、賃貸物件とかと違っていたりします。

海外で高級ホテルとかに泊まりますと、普通の階の部屋と、最上階の部屋とかでは、空調がかなり違っていたり
します。

今の地代、売れているお客様がたくさん来る人気店とかでも、普通のお店に比べ、空調にかけるお金は3倍と
いわれています。

人は飲む水の量よりも、吸い込む空気の量の方が圧倒的に多いからです。

ただ、賃貸の場合、1度引っ越してくると、早い人ですと2年で引っ越しされますので、あまり空調にお金を
かけていないと思います。

>エアコンや冷蔵庫の電気代が安くなったの?

はい、ネオジウム磁石を搭載したモーターが、それまでの同じ力を出す際の電気代が半分で済むという
パーツが良くなった。これにセンサーも使い、無駄を省いたり、細かく制御しているからです。

車に乗っている人に、「夏に車のエアコンを使うとガソリンが減るの?」と訊くと良いです。

エンジンに連結したベルトでコンプレッサーを回すので、すごい燃費落ち方をしたりします。

ルームエアコンの場合でも、高圧側と低圧側という2本の細い管の中をものすごく強い圧力をかけて
冷媒ガスを循環させるので、その動作に対して強い力を使う際にモーターが電気を喰う。

空気は熱伝導率が低いので、最初にエアコンの電源を入れると、今の時期ですと、
真夏で賃貸マンション内の空気が熱せられてあるのを一気にかなり強い冷房という
感じで1時間くらい全力で空気を熱交換器に通して、ある程度冷えだすと弱めへと
自動で移行します。

それらの制御方式を”インバーター制御方式” と呼びます。

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(ra^2-a^3)’=0の時円柱の体積は最大になるので
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aは0ではないので
2r-3a=0
従って
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リンクの画像の問題で、放物線と円が二点で接する場合に判別式D=0となる理由がよくわかりません。一点で接する場合もyの値は一つなのでD=0となるのではないんでしょうか?
私の考えのどこが間違ってるのか教えていただけると幸いです。
http://i.imgur.com/8a0wbf9.jpg

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【 接する 】ということを、少し変わった角度から考えて・・・


『 2個の交点が近づいて、一致したとき接点になり、接する 』
  ~~~~~~~~~~

2次方程式の解は、x軸との交点のx座標の値で、
2つの解をα、βとすると、2次方程式は、
(x-α)(x-β)=0
で表され、グラフ(ア)のようにx軸と異なる2点で交わる。


(ア)のグラフを上方に平行移動させるとαとβが近づいていき、
しまいには、αとβが一致して、
グラフ(イ)のように、x軸と接する。

このとき、α=βとなり、
(x-α)^2=0
となって重解になる。
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問題の解答は、
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(y-a)+y^2=9
y^2+y-a-9=0
と、yの2次方程式になっています。

[1] 放物線と円が2点で接するとき
グラフ(ウ)のように2点で交わり、
放物線を下方に平行移動させると2個の交点が近づいていき、
ついには、2個の交点が一致して
グラフ(エ)のように円と接する。

yの2次方程式だから、yの値が2個(α、β)あり、
(グラフはx軸に関して対称だから、x>0で考える)
グラフを平行移動させることにより
α=βとなり、円と接することになる。

(添付写真があるので、次に続く)

【 接する 】ということを、少し変わった角度から考えて・・・


『 2個の交点が近づいて、一致したとき接点になり、接する 』
  ~~~~~~~~~~

2次方程式の解は、x軸との交点のx座標の値で、
2つの解をα、βとすると、2次方程式は、
(x-α)(x-β)=0
で表され、グラフ(ア)のようにx軸と異なる2点で交わる。


(ア)のグラフを上方に平行移動させるとαとβが近づいていき、
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lim[x→0] sinx /x =1
lim[x→0] tanx /x =lim[x→0] sinx/cosx ・1/x
=lim[x→0] 1/cosx ・sinx /x =1・1=1

という式を知っていれば、難しいことはありません。
あとはどうにか変形してこの式を用いて表せるかを考えるだけです。

(1)では、まず tan(π-x) = -tan x から
lim[x→π] tanx /(x-π) =lim[x→π] -tan(π-x) /(x-π) =lim[x→π] tan(π-x) /(π-x)
と変形します。
あとは π-x=t とでもおけば、x→π なら t→0 になることから
lim[x→π] tan(π-x) /(π-x)
=lim[t→0] tan(t) /t
と変形するだけですね。

(2)は x= 1/(1/x) であることに気づけば、
lim[x→∞] (x・sin1/x) =lim[x→∞] (sin1/x)/(1/x)
ここで 1/x=t とおけば、x→∞ なら t→0 なのだから
lim[x→∞] (sin1/x)/(1/x)
=lim[t→0] sin(t) /t
と変形できます。

解答は最初に示した式から明らかでしょう。

lim[x→0] sinx /x =1
lim[x→0] tanx /x =lim[x→0] sinx/cosx ・1/x
=lim[x→0] 1/cosx ・sinx /x =1・1=1

という式を知っていれば、難しいことはありません。
あとはどうにか変形してこの式を用いて表せるかを考えるだけです。

(1)では、まず tan(π-x) = -tan x から
lim[x→π] tanx /(x-π) =lim[x→π] -tan(π-x) /(x-π) =lim[x→π] tan(π-x) /(π-x)
と変形します。
あとは π-x=t とでもおけば、x→π なら t→0 になることから
lim[x→π] tan(π-x) /(π-x)
=lim[t→0] tan(t) /t
と変形するだけですね。

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こんばんは。
数学の問題なのですが、解ける方教えてください。
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紙に書き写しながら見てください。
^2や^3は2乗や3乗のことです。
(A-B)(A^2+AB+B^2)=A^3-B^3という公式を用いて解きます。今回では分子の(ax+b)^1/3が公式のAにあたり、分子の2が公式のBにあたります。
つまり、分子がA-Bにあたります。なので、方針的には分子と分母にA^2+AB+B^2をかけて、分子を
A^3-B^3にする感じです。
問題に戻ります。b=8になるのは多分大丈夫でしょう。
極限を取ると分母が0に近づくので、収束するとき分子も0に近づきます。
よって、
lim (ax+b)^1/3-2=0 よってb=8
x→0
よって与式は
lim (ax+8)^1/3-2/xとなります。
x→0
このあと先ほどの公式を使います。
分子と分母に
{(ax+8)^2/3+(ax+8)^1/3・2+2^2}
をかけます。
すると分子が(ax+8)- 8 =ax
分母が x・{(ax+8)^2/3+(ax+8)^1/3・2+2^2}
分子と分母でxを約分すると
分子がa
分母が{(ax+8)^2/3+(ax+8)^1/3・2+2^2}
となります。
lim 分子/分母=a/4+4+4=a/
x→0
となり、a/12=2/3よりa=8となります。

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つまり、分子がA-Bにあたります。なので、方針的には分子と分母にA^2+AB+B^2をかけて、分子を
A^3-B^3にする感じです。
問題に戻ります。b=8になるのは多分大丈夫でしょう。
極限を取ると分母が0に近づくので、収束するとき分子も0に近づきます。
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lim (ax+b)^1/3-2=0 よってb=8
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