Question

あきあき

(1)の問題なのですが、僕はボイルシャルルの法則で解いたのですが答えは状態方程式を使って答えが違いました。
・なぜ答えが違うのか
・なぜ状態方程式を使うのか
・各々を使うタイミング
等を教えて頂きたいです

234.気体の状態方程式● 図のように, 円筒形の容器がなめ
らかに動くビストンで2つの部分 A, Bに仕切られていて, 円筒
の両端からピストンまでの距離は初め, 4 [m], 2 [m]であった。
Aには n [mol), Bには n2 [mol] の理想気体が入っている。
(1) Aの温度は T[K] であった。 Bの温度 TB [K] を求めよ。
(2) 次に, Bの温度はそのまま一定に保ちながら, Aの温度を上げたらピストンはu
動いた。Aの温度TA(K] を求めよ。
A|||B
-ム-
23

234
BIle
Te
RS2,
l2
T
hi
hz
T
TB
T
l2
TB .
T
して

解(1) Aの内圧とBの内圧は等しいので,これ
(Pをか[Pa] とする。ピストンの断面積をS
[m°), 気体定数をR[J/(mol·K)]とすると,
理想気体の状態方程式 「かV=nRT」より
A:p Sl=nRT
B:かSla=12RT。
l2_naTa
ムnT
(2) 変化後も, ピストンがつりあったときに
はAの内圧とBの内圧は等しくなるので,
B
A
」[mol)
T[K)
積
n2[mol)
Ta[K)
愛大
0
S
h Im]
図a
.2
neT(K)
nal
oM +
3
の式=の式より
よって Ts=,
-T [K]
B
A。
n[mol]
TA[K)
n2[mol]
TB[K)
これをが(Pa] とすると
A:が·S(ム+1)=nRT。
B:が.S(1a-1)=n2RTB
-I[m]
S
6
-1(m]
図b
の式-6式より
ム+l_n.Ta
2-1
で移動しても
na(h+l)
よって Ta=ー
-Ts
ニ
n(2-)
愛大学る運
12TB
この特 る十
これに3式を代入すると
na(1+1). n.le
Ta=
n(2-1) nal
T=ム(4+)
T [K]
JS
元中

状態方程式

Answer 1

カモナス

AとBで物質量が違うので状態方程式です。

カモナス

そもそも、2部屋ある問題でボイルシャルルの法則は使えません。