【演習】定圧変化

物理【熱】第11講『定圧変化』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。

定圧変化気体の圧力を一定に保ったままの状態変化，すなわち，定圧変化（等圧変化）について考えていきましょう。...

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，気体の圧力を一定に保ったまま，気体の温度をT₂[K]にした（T₁＜T₂）。 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]
（a）

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

[Level.3]
\(\frac{5}{2}nR(T_{2}-T_{1})\)