Question

数学

1番では圧力が変化しています！
3番では定圧変化と書かれています！
違いが分かりません。どんな時定圧変化になります？

NISYTやすさ  ューのペドートキ  と

5) 気球が笠上を始め る 温度

 

     

         
  

断熱材は

 

r熱材でおおわれており、       ょ取り

                                                                                                                                                                                                                                                                 
 
 

      

 

初期状態ではビストンは環止し 30
                                                             過 本
底から高ざ7oMm] の位置に  -あり。 シリ                れた理想気体の温度ば 7nルK」、
圧力は P。(N m:] であるとする。 このと              y なお, シ     1
気の温度を/7vKJ、その圧 カダ P。 MN/m7]              きさを9Mn/S〕 と3
> りのせたところ/ ビス

 

(1) ピストンの上部に質量 7 【kg] のおもりをゆっく

ンダーの底から高さ ム【m] の位置に 下がった状惑で静止した。この: 状態に     る
の を用いて表せ。

ご
体の温度 7 【K] を ft、 7 か, なSS

(9 5との 大小関係で正しいものを次のうちから 1 つ選び、選択理由を 20 宇程度 で記せ。

⑧ の>70。 (⑪) 分人バ  (C) 分<く7 (3) 与えられた条件からは 判断できない

yo シリンダーの側面の断熱材を取り外したところ, やがて, シリンダー内部に封人と

理想気体の温度は 7 [KJ] になり、ビストンの底部はシリンダーの底から [ml の伺
Pe な を用,。が4、S, 9 を用いて表せ。
(4) と の大小関係で正しいものを次のうちから 1 つ選べ。
(&) な>な  (b) 太太 (<) なくね  (G) 与えられた条件からは判断できない
続いで,シリンダーの側面に断熱材を再び取りつけ、 ビストンの上部のおもりをゆっく)

 

      の

取り   yt トンの底部はシリンダーの底から高さ am] の位置で静止した
この状 で の理想 えU 体の温度を 73【K] に じだ> 。 を で Ao、  7(、  7s を 用 いて 表せ  o  [千葉 !

Answer 1

Crystal Clear

(1)おもりを載せる前はピストンは力のつりあいの位置にあります。(外気圧と内気圧とピストンにかかる重力。)そこに重りをのせると、力がつりあわなくなり、下に動き始めます。動いている最中は内部の気体の体積が小さくなるので、気圧が上がり続けます。上がった気圧によって、力がつりあうような体積のところで、ピストンは止まります。ゆえに、動いている最中は気体は圧縮され続け、圧力は上がり続けます。定圧ではありません。断熱圧縮過程です。
(3)断熱材を外して、気体をゆっくり冷やします。ほんの少し冷えると、圧力がほんの少し下がります。するとピストンのつりあいが破れ、ピストンが下がり、気体が圧縮され、圧力が上がります。圧力が元の圧力にもどると、ピストンはつりあいます。これを繰り返します。冷めて、圧力下がって、ピストン下がって、圧力戻って。圧力はほんの少しだけ上下しますが、充分にゆっくり冷やす過程の場合(準静的な過程)、圧力変化は0とみなせます。ゆえに、定圧過程です。