【イタリア医学部入試対応】基礎問題集 – 物理（492問収録）

角速度（angular velocity）の単位ラジアン毎秒（rad/s）と度毎秒（degrees per second）の関係を考える。

選択肢"π rad/s = 180°/s"について π radは180°と等しいため、π rad/s は180°/sに相当する。この選択肢は正しい。

選択肢"6.28 rad/s = 360°"について 6.28 rad/s は約2π rad/sであり、角速度である。一方360°は角度であり、単位が異なる（/s がない）。単位の不一致から誤りである。

選択肢"1 revolution/minute = 2π rad/s"について 1 rev/min は2π rad/60 s = (2π/60) rad/sであり、2π rad/s ではない。誤り。

選択肢"3.14 rad/s = 2π rad/s"について 3.14 rad/s ≒ π rad/s であり、2π rad/s の半分である。等しくないため誤りである。

→ 入試対策講座第1章を参照のこと

X線（X-rays）は電磁波（electromagnetic radiation）の一種であり、真空（vacuum）中では光速（speed of light）c で伝播する。電子（electrons）ではなく、電荷も持たない。

選択肢"travel at the speed of light"がこの性質を正しく述べており正しい。

→ 入試対策講座第9章を参照のこと

ファラド（farad）は電気容量C（capacitance）の単位で、定義は C = Q/V である。これを変形すると V = Q/C となる。

選択肢"1 volt = 1 joule × 1 coulomb"について J×C は次元的にエネルギー×電荷であり、電圧の単位とは一致しない。誤りである。

選択肢"1 volt = 1 joule / 1 coulomb × 1 farad"について 右辺の単位は (J/C)×F であり、F = C/V を代入すると (J/C)×(C/V) = J/V となり、ボルトとは一致しない。誤り。

選択肢"1 volt = 1 coulomb × 1 farad"について 1 F = 1 C/V なので、C×F = C×(C/V) = C²/V となり、電圧の単位ではない。誤りである。

選択肢"1 volt = 1 coulomb / 1 farad"について F = C/V から V = C/F なので、1 V = 1 C / 1 F は正しい単位関係になる。この選択肢が正しい。

→ 入試対策講座第1章を参照のこと

理想気体（ideal gas）の分子1個あたりの平均運動エネルギー（mean kinetic energy）は、ボルツマン定数（Boltzmann constant）kと絶対温度（absolute temperature）Tだけで決まり、圧力や体積には直接依存しない。

選択肢"the pressure"について 圧力（pressure）pは状態方程式pV = nRTで温度と関係するが、平均運動エネルギーはpそのものではなくTにのみ依存するので、この主張は不十分で誤りである。

選択肢"the density"について 気体の密度（density）は圧力・温度・分子量などに依存するが、運動エネルギーそのものは密度ではなく温度に依存するので誤りである。

選択肢"the volume"について 体積（volume）を変えても温度が一定なら平均運動エネルギーは変化しない。したがって、体積に依存するという主張は誤りである。

選択肢"the absolute temperature"について 気体分子運動論によれば、1分子あたりの並進運動エネルギーは 3/2 kT で表される。これは絶対温度Tだけに依存するので正しい。

選択肢"no uniquely correct answer"について 上で見たように、絶対温度のみが正しい依存変数であるため、これは誤りである。

→ 入試対策講座第7章を参照のこと

カルノー効率（Carnot efficiency）は η = 1 − Tc/Th で与えられる。ここでTc, Thは絶対温度（absolute temperature）である。27 ℃と327 ℃をそれぞれ絶対温度に変換して計算する。

選択肢"about 50%"について 27 ℃ = 300 K、327 ℃ = 600 K なので、 η = 1 − 300/600 = 1 − 1/2 = 1/2 = 0.5 およそ50%となる。この選択肢が正しい。

選択肢"about 10%"について 10%は 0.1 であり、計算結果0.5とは合わないため誤りである。

選択肢"about 100%"について 効率が100%になる熱機関（heat engine）は熱力学第二法則（second law of thermodynamics）に反する理想であり、ここでも計算上0.5なので誤りである。

選択肢"about 90%"について 同様に0.9は計算結果と一致しないため誤りである。

選択肢"no uniquely correct answer"について 50%が明確に計算で得られるため、この選択肢は誤りである。

→ 入試対策講座第7章を参照のこと