Question

そら

熱力学の課題がわかりません。答えを教えてくれる方いましたら、お願いいたします。

図のように, 単原子分子の理想気体1molの熱機関のサイクルを考える。 気体は状態1から状
態2では断熱圧縮され, 状態2から状態3では圧力一定で加熱され、 状態3から状態4では断熱
膨張し, 状態4から状態では体積一定で冷却される。 状態 1, 状態 2. 状態3における気体の
体積をそれぞれ, V1 [m²], V2 [m²], V3 [m²], 状態1における気体の圧力をか] [Pa] とする。 気
体定数は R〔J/(mol・K)〕, さらに気体の断熱変化においては,圧力が [Pa] 体積 V[m²],比
熱比yの間にかVY = 一定という関係が成り立つとして, 以下の問いに答えよ。 導出過程も記す
こと。
圧力 [Pa]
2012
3
V3
4
V1
体積 V[m²]

(1) 状態1における気体の温度 T [K] 状態2における気体の温度 T2 [K] 状態2における気
体の圧力か 〔Pa] を, V1, V2, pi, R, yのうち, 必要なものを用いて表せ。
(2) 状態2から状態3の過程において, 気体が受けとった熱 Q23 [J]を, Vi, V2, V3, p.yを
用いて表せ。
(3) 状態4から状態1の過程において, 気体が放出した熱Q〔J〕 , V1, V2, V3, pi, y を用
いて表せ。
(4) このサイクルにおいて, 気体がした正味の仕事 W [J]を, Vs. V2, V3, pi, y を用いて表
せ。
(5) このサイクルの熱効率eを. V1, V2, V, y を用いて表せ。

(6) シリンダーに含まれる気体について状態1から状態2までのエントロピー変化を求めなさい。
(7) シリンダーに含まれる気体について状態2から状態3までのエントロピー変化を求めなさい。
(8) シリンダーに含まれる気体について状態3から状態4までのエントロピー変化を求めなさい。
(9) シリンダーに含まれる気体について状態4から状態1までのエントロピー変化を求めなさい。
(10) 上記の4つの過程におけるエントロピー変化を足し合わせると、 いくらになるか?

熱力学 力学 物理