Question

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《類題3》自分で解いてみたのですが、全然答えにたどり着けなかったのでどなたか解説お願いします😭😭🙏🙇‍♀️答えの途中式がなくて困ってます>_<

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例題 3 理想気体の内部エネルギー
それぞれ0.62m², 0.21m² の容積をもつ容
器 A,Bをコックのついた細管でつなぎ,
Aには温度が3.0×102K, 物質量が 15mol,
Bには温度が4.0×102K, 物質量が10mol
の単原子分子理想気体を入れる。 コックを
開いて十分な時間がたったときの温度 T [K] と圧力か [Pa] を求めよ。ただ
し,容器と周囲との熱のやりとりはなく,気体の内部エネルギーの合計は
一定に保たれるとする。また,細管の体積は無視する。 気体定数を
| 8.3J/ (mol・K) とする。
32
指針 気体の混合で、外部と熱のやりとりがなければ全体の内部エネルギーは保存される。
単原子分子理想気体とあることから, (28) 式を用いてよい。
解
内部エネルギー「U = 2 nRT」 ( (28) 式) の合計が一定であるから
x 15 x 8.3 x (3.0 × 102) + 303 × 10 x 8.3 × ( 4.0×10²)
2
よってか
A
0.62m²
3.0×10²K
15mol
=
つなぎのに??
2
15 x (3.0×102) + 10 × (4.0 ×102)
15 + 10
よってT=
混合後の気体の状態方程式 [pV=nRT」 (p.222 (13)式) は
px ( 0.62 + 0.21) = (15 +10) x 8.3 x (3.4 × 102)
( 15 + 10) x 8.3 × ( 3.4 × 102 )
0.62 + 0.21
= 3.4×102K
× (15 + 10) × 8.3 × T
= = 8.5 × 104 Pa
B
10.21m²
|4.0×10²K
10mol
A
0.24m3
3.2×10²K
20mol
類題 3 それぞれ 0.24m², 0.40m²の容積をもつ容
器 A, B をコックのついた細管でつなぎ,
Aには温度が 3.2×10°K, 物質量が20mol
の単原子分子理想気体を入れ, Bは真空に
する。 コックを開いて十分な時間がたった
ときの温度 T[K] と圧力 [Pa] を求めよ。 ただし, 容器と周囲との熱のや
りとりはなく,気体の内部エネルギーの合計は一定に保たれるとする。 ま
た,細管の体積は無視する。 気体定数を 8.3J/(mol･K) とする。
ヒント 混合前の容器B には気体が入っていないので,気体の内部エネルギーはない。
T:3.2X1ok/P=8.3×10831
熱と気体
B
(真空)
0.40m²
a

問11
2
問12
問13
類題 3
こみを直すことができる。
1.6×105 Pa
ppo +
T:
mg (Pa),
S
3 (pos + mg)
4pos
To [K]
3.0×10-3m²
2倍
T: 3.2×10²K, p: 8.3×10¹ Pa

類31
A
024 m
3.210k
20mol
X
B
(真数)
3
0.40m³
内エネ「V=1/2nRT」
J
10% K
2/X 20 X 8.3 x (3.2X10²) = 0
3
3
T = ²
2000
20(3.2×18²)
20
64
80
64X 20²
20
(₁28 X10³
n