試験について2018(物化III)

試験お疲れさまでした。
結果を掲示しました。(8/1)

追試験の採点が終了しました。
成績は各自キャンパス情報システムで確認してください。
追試験は少し難易度を下げたので、60点以上の人は得点を調整(圧縮)したうえで豆テスト分の点数を加えて最終成績としています。

追試験では概ね90点以上(110点満点)の人が S(秀)評価になっています。(8/27)

2018年度 試験

  • 試験範囲 マッカーリ・サイモン Chap. 19, 20, 21, 22, 23, 26(授業で扱わなかったところを除く)
  • 2018年7月31日(火) 9:00~ 5番講義室
    教科書、ノート、通信機器の使用禁止
    関数電卓貸与
    試験の一部は豆テスト演習問題の類題を出します。
    (演習問題はこのページの右側のメニューから選択、現在21問)
  • 合格点 60点
  • 出席率8割以上、豆テストの成績優秀者は出席点を加点
  • 再履修者は昨年分の得点の20%を加点
  • 試験前の質問は随時

解説・平均点

平均点 50.1/106

  • 問1 (不可逆膨張) 9.6/16
    仕事 w は w = −∫ Pex dV と外の圧力を使って計算することに注意してください。系のエントロピー計算には可逆過程の qrev を使います。この問題では、A→B は自発過程で エントロピー(全体)は増加、 B→C は逆過程が自発過程でエントロピー(全体)は減少、となっています。(参考ページ, 豆テスト2, 19-2, 20-9)
    [{qw 2点, ΔS(系) 2点, ΔS(周囲) 2点} × 2 題 + (Sの増減 両方できて 4点) = 16点]
    (b) のパターン(膨張なのに Pex > P)はこれまで「起きない」として、計算を出題したことはありませんでした。(b) は S(全体)が減少しており、そのため「起きない」のでした。
  • 問2 (相転移を含む加熱過程) 9.2/18
    100 °C 液体→ 100 °C気体の相転移
    100 °C 気体→ 200 °C気体 の定圧加熱
    の2つの過程を考え、2つの過程のΔH や ΔS を足して求めます。(豆テスト5, 豆テスト8, 20-18, 21-2)
    [qとΔH 6点, w と ΔU 6点, ΔS 6点 = 18 点]
    正しい計算が確実にできるようになって欲しいと思います。単位の換算ミスも多くみられました。
  • 問3 (S, G の温度依存性) 11.6/18
    教科書 p. 902, p.975参照
    [S 10点, G 8点]
    S のグラフでは、第3法則 S(0 K) = 0, や相転移時の変化幅も採点に含めています。S と G のグラフが入れ替わっている人が複数いました。グラフを丸暗記するだけでなく、内容を理解するよう努めてください。
  • 問4 (平衡定数の導出) 7.7/14
    教科書 p.1013
  • 問5 (ヒートポンプ) 2.9/14
    エアコンが消費した電気エネルギーよりも多くの熱を放出できるのは、熱を「移動」させているからです。逆カルノーサイクルのところの導出過程を使って説明することを求めていました。電気エネルギーはコンプレッサーを介し、 w として働きます。
  • 問6 (ヘルムホルツエネルギー) 6.6/14
    教科書 p.923  Gとペアで、使い方については何度か説明したと思います。
  • 問7 (化学反応と物性表) 2.5/12
    が増えているのが吸熱反応、 G が減っているのが自発反応です。(豆テスト6, 豆テスト10, 19-38)

    (a) 発熱 自発
    (b) 吸熱 自発
    (c) 発熱 自発
    (d) 吸熱 逆反応が自発
    (e) 吸熱 逆反応が自発

    正解は (b).
    吸熱反応は周囲のエントロピーが減少するので進みにくいです。進行するためには系のエントロピーが増加しなくてはならないので、反応の結果ガスのモル数が増加する反応が可能性が高いと「あたり」をつけることができます。

    反応熱のために周囲のエントロピーが変わるので、表の値から計算される S (系のエントロピー)だけでは自発反応かどうかはわかりません。(ΔS – ΔH/T >と、周囲のエントロピー分も含めて考えればわかります。←この計算は G が減っているかどうかを調べるのと同じ) 参考 GとSの使い分けについて

    (d)は水の蒸発ですが、1 atm, 298 K の条件では液体のほうが安定です。

2018年度 追試験

2018年8月8日(水) 13:00~14:30  16:20~17:50 10番講義室 (時間を変更しました。5限だと受験できない人は急ぎ連絡してください。)

出席状況が良好で、本試験で45点以上の人を対象に追試験を行う予定です。
(急病などの場合を除き、) 本試験を受けていない人は追試験の対象になりませんご注意ください。

  • 単位認定者も受験できます。(高得点の場合は成績評価を上げます。 本試験と追試験の点数の高いほうを採用します。ただし、難易度が異なる場合は追試験の得点に適当な倍率をかけて調整します。)
  • 試験範囲 本試験に同じ
  • 教科書、ノート、通信機器の使用禁止
    関数電卓貸与
  • 試験前の質問は随時