Question

eirinn

ボイル・シャルルの法則の問題です！
(1)の解答が1.2×10の5乗Paとなるそうですが、
なぜそうなるのでしょうか😅💦

教えてください！

演習問題
ods
1 ボイル·シャルルの法則
断面積が等しく, なめらかに動くピストン付き容器 A,
B内に等量の理想気体を入れ, A, Bを図のように水
平な床の上に固定し,ピストンどうしをつなぐ。この
とき,両気体とも圧力は1.0×10° Pa, 体積は0.60m°,
温度は3.0×10°Kであった。次に,A内の気体の温度を3.0×10°K に保ったまま,
B内の気体の温度を上げたところ,B内の気体の圧力が1.2×10°Paになったとする。
(1) A内の気体の圧力 pA[Pa] を求めよ。
(2) それぞれの気体の体積1VA, Va[m°] を求めよ。
(3) B内の気体の温度T:[K] を求めよ。
A
B
正立
5
5
10

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

インポスター

(1)は、ボイル・シャルルの法則を使わずに答えを出すことができます。
この手の問題を解く上で、必ず知っておくべきことがあるのですが、それは
「ピストンが静止する⇄A,Bの内部の圧力が等しい」ということです。数学でいう必要十分条件が成り立つようなかんじです。

B内の気体の温度を上げていくと、B内の気体の圧力も当然上がりますよね。
すると、A内よりB内の方が圧力が高くなるので、
A,Bの内部の圧力が等しくなるまでピストンは左向きに移動し、やがてピストンは静止します。
当然このとき、A,Bの内部の圧力が等しくないとピストンは静止しません。
なので、問題文よりB内の気体の圧力は1.2×10⁵Paになったいうことは、A内の気体の圧力も1.2×10⁵Paにならないと、ピストンは静止しないので、求めるA内の気体の圧力は、1.2×10⁵Paとなります。

eirinn

回答有難うございます！
とても丁寧で、疑問が解けてスッキリしました✨
参考にさせていただきます！