物理
高校生
解決済み

物理、熱力学についての質問です。
Ⅰの(2)について、解説では物体が上がり始めた時の温度を求めるのにボイルシャルルの法則を用いていますが、その時に体積が同じ値であることに納得がいきません。
「物体が上がり始めたからピストンも少し下がって体積が小さくなっているのでは...?」と思ってしまいます。
ここは、どう考えると良いでしょうか?

、図1のように, 大気と同じ圧力 /。 温度 20の気 mpe phoピストン1シリ ーが床に固定されている。このピストンと床に置 iv 滑車を用いてひもにゆる みがないようにつなぐ。 このとき,/ビストンはシリ ンター ーの庶からなの高きであった。 ビストンおよ びひもの質量は無視でき, ビピストンはなめらかに動くものとする。 また, 重力加速度の大きさをのとする。 ^償シリンダー内の気体をめっくり冷やしてでいくと。はじめのうちはス トンは動かなかったが, ある温度になったときピストンが動いて物体は 上がり始めた。このとき, シリンダー内の気体の圧力 の, はいくらか。 汐 (0)で物体が上がり始めたときの気体の温度 7) はいくらか。 図1
タリTAMY 2 206とで | 物価が床から離れるまで, 気体の体積は S。 である。 ポイル・ジ5 ルの法則より, ASO _ (6 よって カーが5ー49 7 7? 生 7カo がS
熱力学 気体の法則と力のつりあい

回答

✨ ベストアンサー ✨

それを言い出したらキリがありません。
これまでの力学全般の「○○し始めたときの…」
という言い回しすべてで引っ掛かりを覚えることに
なってしまいます。
ここだけ厳密な話をしだすのは片手落ちというものでは?

ここでいう物体が上り始めたというのは
上がるその瞬間であって、
気体の体積も減少を始めるその瞬間の話です。
ちょっと小さくなった、その「ちょっと」を
定量的に扱わないのがお約束です。

厳密に考えるのは結構なことでしょうが、
同時にそれは問題を解くとか、
定性的に考える、大まかに捉えるのに不慣れ、
ということにもなるでしょうね。

個人的には総じてあまりいいことではないと思います。

ゲスト

そうですよね
ご回答ありがとうございます。
勉強に励みます

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回答

先に回答している方がおっしゃるように、これは物理の問題では決まり事のようなものです。そういうものだと納得しましょう。
逆に言うと、「ある温度になったときピストンが動いて物体は上がり始めた」という記述を見て、その時の体積が変わっていないということを読み取らなければいけません。問題を解くためにはこれが必要です。
ある温度になったその「瞬間」は、まだピストンは動いのです。仮に動いていたとしてもその大きさを求めることはできないですし、誤差のようなもので別に影響はないと思ったら良いと思います。

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