【演習】定積変化

物理【熱】第10講『定積変化』の講義内容に関連する演習問題です。 講義編を未読の方は問題を解く前にご一読ください。

定積変化容器の体積が変化しない状態で行われる気体の状態変化を,定積変化(等積変化)といいます。それだけだと,「だから何?」なので,もう少し踏み込んでみます。...
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問題

なめらかに動くピストンが付いた容器に温度T1[K],物質量n[mol]の単原子分子理想気体を入れた。 次に,ピストンを動かないように固定した状態で,気体の温度をT2[K]にした(T1T2)。 気体定数をR[J/(mol・K)]として,以下の各問に答えよ。

[Level.1]
この状態変化をP-Vグラフ上に矢印で表したものとして,正しいものを以下の選択肢から選べ。

[Level.2]
この状態変化の間に,気体が外部にした仕事を求めよ。

[Level.3]
気体に加えた熱量を求めよ。

この下に答えを載せていますが,まずは自力で考えてみましょう。


答え

[Level.1]
(c)

[Level.2]
0J

[Level.3]
\frac{3}{2}nR(T_{2}-T_{1})[J]

(※ 解説は現在準備中。)