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単原子分子が関わってくるのは
U=3/2nRTですよね。
Uが気体のした仕事と等しいと考えて、計算したという解釈でいいでしょうか。
その場合、Uは内部エネルギーであって気体がした仕事Wのp1Slとは等式が成り立ちません。
そのため、今回使えるのはPV＝nRTです。
それを元に考えて
n=p1Sl/(RT)
が今回の答えになります。
物理
高校生
解決済み
単原子分子気体なのになぜこの答えなのですか？2/3 Rを使わないのですか？
【物理 必答問題】
3 次の文章を読み,後の各問いに答えよ。 (配点 20 )
図1のように,大気中で水平な床に固定された上面が水平な台があり、上面に断面積
のシリンダーが固定されている。 シリンダー内にはなめらかに動くことができるピストンに
よって単原子分子理想気体が封入されている。 シリンダーとピストンはともに断熱材で
できている。 シリンダー内にはヒーターが取り付けられていて、 気体Gを加熱することが
できる。 ピストンには伸び縮みしない軽い糸の一端が水平につながれ, 糸は台の端に設置さ
れた軽くてなめらかな滑車にかけられて, その他端に質量mのおもりがつり下げられてい
る。はじめ、シリンダーの底面からピストンまでの距離と、床からおもりまでの高さはとも
にしであり、気体Gの圧力はか絶対温度はTであった。このときの気体Gの状態を状態
1とする。大気圧をが、気体定数を R, 重力加速度の大きさを」とする。ヒーターの熱容量
や体積,シリンダーやピストンの厚さ、およびおもりの大きさは無視できるものとする。
シリンダー
ZART
8
糸
G
滑車
ピストン
台
ヒーター
I m 3 R T s
おもり
I my
PinRT
RT
下
対
床
図 1
2PSP
問1 気体Gの物質量を,か,S,L, R, T を用いて表せ。 3RT
問2 を, po, S, m, g を用いて表せ。
→mg
POS
Pi = Po - my
PiS+mg=Pos
P18=P08-
- 9
解答 配点
•
問1
pı Sl
RT
問2 か=加-mg
2点
3点
問3
ア
27.
回答
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なるほど
内部エネルギーの時だけ3/2Rが使えるということですね
理解不足でしたありがとうございます