Question

もち

解説お願いします。

286 . ボイル・シャルルの法則= 図のように, 円筒形の
容器が水平に置かれ, 断面積 5.0X10-?m* のなめらかに
動くピストンによって, 空気が閉じこめられている。 は
じめ, 容器内の空気は 27てであり, ピスト ンは容器の底
から 0.30m の位置にあった。この空気の温度を 77てにし,  ピストンに垂直に 2.0X10*
N の力を加えたところ, ピストンはある位置で静止した。 容器の底からピストンまでの

距離はいくらか。ただし, 大気圧を 1.0X10?Pa とずる。                   ビス 例題37 】

(2人M ピストンにはたらく力はつりあっている。

2  3

且容暫 9.25 nm          2

気が押す力, 大気が押す | @和気体の圧力

 

 

 

 

| 指釘 |  ピストンは, 水平方向に, 容器内の空                    K
カ. 加えた力の 3 力を受けて静止している。力のつりあいの式を立てて | ピストンを押
空気の圧力を求め, ボイル・シャルルの法則を利用する。           人 容器内
林計 容器内の空気の温度が 77Cのとき, 空気の圧力をりとすると。 | は名回2A
空気がピストンを押すカカは。 ヵX5.0X10~3[N]     の が           さきし民六鐘結

大気が押すは, (1.0X10?) (5.0X10-)三540X102N R
ピストンには, 図のようにカカがはたらく。力のつりあいから,  WVこう 1

ヵメ5.0メ10-3ー2.0メ102二5.0X10? 。ヵ=1.4X105Pa        」
27Cのときの宅気の体積は。 (5.0X10-? x0.30=1.5X10?ms 円
77Cのときの宅気の体積は, 容器の底からピストンまでの距離を
/ として, 5.0X10-?X/〔[m編となる。 温度27Cと77Cのときとで!

ポイル・シャルルの法則 ニー 一定のを立てると,

10X10?x1.5X10-? _ 14X105X(5.0X10r3X7)
7エグ272                  のューグ/

/王.25 m

熱力学

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

たこ焼き

どこが分かりにくいですか？
最終的に27℃と77℃の時でボイルシャルルの法則をたてるために、それぞれの温度での空気の体積や、空気がピストンを押す圧力を求めているだけですが・・・

空気がピストンを押す圧力ですか？

もち

27度の時に容器内の空気の圧力が大気圧と等しくなる理由が分かりません。。

たこ焼き

27℃のとき
　ピストンには大気圧と容器内の空気の圧力だけが加わっていて、ピストンは静止しています。すなわち、ピストンに加わる力はつりあっているから、
　容器内の空気の圧力×5.0×10^-3=大気圧×5.0×10^-3
よって、容器内の空気の圧力＝大気圧＝1.0×10^5

77℃のとき
　ピストンには大気圧と容器内の空気の圧力、ピストンを垂直に押す力だけが加わっていて、ピストンは静止しています。すなわち、ピストンに加わる力はつりあっているから、
　容器内の空気の圧力×5.0×10^-3=大気圧×5.0×10^-3 + ピストンを垂直に押す力

今回、77℃の時、ピストンを垂直に押す力2.0×10^2[N]の力を加えていなければ、
77℃のときも、容器内の空気の圧力＝大気圧＝1.0×10^5になりますよ

分からなければ質問してください

もち

丁寧な解説ありがとうございます。
どのような問題でも、なめらかに動くピストンの場合、大気圧以外の力がピストンに加わってたら、定圧ではないと考えて良いのでしょうか。。？

たこ焼き

いいですよ

もち

わかりました！ありがとうございました😭