物理
薬剤師国家試験 第98回 問92
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図は、水素分子のモル熱容量(定容熱容量(C□□□))と温度との関係を表す。 C□□□の温度依存性に関する記述のうち、正しいのはどれか。2つ選べ。 ただし、この温度依存性に、水素分子における電子運動は関与しないと仮定す る。R は気体定数(J・mol−1・K−1)を表す。
正解と解説
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正解 2, 4
100Kより低い温度での定容熱容量は、水素分子の並進運動のみが寄与する。 / 温度の上昇にともない水素分子が、回転運動、振動運動のエネルギー準位へと分布できるようになり、定容熱容量が増大する。
100Kより低い温度では回転・振動のエネルギー準位が凍結され並進運動のみが定容熱容量に寄与するため2は正しい。温度上昇に伴い回転・振動運動の準位にも分布できるようになり熱容量が段階的に増大するため4も正しい。