Question

いちご

4のbで何故デルタU=0か教えてください

4. 次の3方法で温度0℃, 1気圧の理想気体1モル
を2倍に膨張させた. それぞれの過程において,
熱q.仕事 w, 内部エネルギー変化 AU, および
エンタルピー変化△HをJ単位で計算せよ.
真空への自由膨張
b. 気体の最終圧力に等しい一定外圧下での膨張
a.
ゆっくりとした可逆膨張
C.

4.内部エネルギーは温度で決まる。3過程とも温度が変化しない(AT = 0)ので,AU = 0 であ
る(式(3.9)参照).またAH も,AH = AU + A(pV)= AU + A(RT) = AU+ RAT = 0.
a.自由膨張(外圧p= 0)で気体は仕事をしないので(3.3.2項参照), w = 0. AU = w +q
=0からq=0. AU = 0. AH = 0.
b. 同じ温度で気体体積が2倍になるので,ボイルの法則により最終圧力は 0.5 atm となる。
そこでw= -pAV= -0.5 atm ×(44.8-22.4)L= -11.2 atm L = -101.3 × 11.2J=
-1.13 kJ. AU = w+q=0から,q= -w=1.13 kJ. AH = 0.