熱力学で球形容器の受ける力積になぜcosθが付くのか分かりません！どなたか教えてください！ その問題は下の画像の(ⅰ)と(ⅰ)'です！

半径rの球形容器を考える。 この中に速さがμの粒子を1個入れよう。 10 m (i) 図のように1個の粒子 (質量m) が衝突したとき容器の受ける力積の大きさはいく らか。 (i)、この粒子が次に容器に衝突するまでに進む距離はいくらか。 (ii) この粒子は1秒間で何回容器に衝突するか。 (i) この粒子が1秒間で容器に与える力積の大きさはいくらか。 N個の粒子を入れよう。 (iv) 容器におよぼすN 個の粒子による平均の力Fはいくらか｡ (vを用いよ) (v) 容器におよぼすN個の粒子による圧力Pはいくらか。 (vi) 1/2mv²を,Tを用いて書け。

なぜこの熱力学第一法則でこれはマイナスになるのでしょうか？圧縮もしてませんし、仕事もされてるとか、明記されてないです。

加していくが、ある体積 Vi〔m² 〕 を超えると減少していく。 V, を求めよ。 220 気体の変化 次の問いに答えよ。 (1) 体に加えられる熱量をQ 気体にする仕事を気体 の内部エネルギーの変化をAUとして,これらの間に成り 立関係式を答えよ。 また、この関係式が表す法則の名前 を答えよ。 次に, ピストンのついたシリンダーに閉じ込めた気体を加 熱する場合を考える。 気体の体積を一定にして加熱する場合 を(a),圧力を一定にして加熱する場合を(b) とする。 ピストンは固定 気体 熱する (a) ピストンは動く (2)(a)の場合,気体にする仕事 wa は正か0か負か。また, 加えられる熱量Qa, 内部エネルギーの変化4U の間に成◎◎ ◎熱する り立つ式を答えよ。 (b) (3) (b) の場合,気体にする仕事 wb は正か0か負か。 また, 仕事 wb, 加えられる熱量 Qb, 内部エネルギーの変化4U の間に成り立つ式を答えよ。 (4) (a)と(b)の場合で,同じだけ温度を上昇させる場合を考える。 気体の内部エネルギー を温度だけの関数とすると, AUと4U との大小関係はどうなるか。また, Qa と Q との大小関係はどうなるか。 さらに, (a)の場合の比熱 c と (b) の場合の比熱 co との大 小関係はどうなるか。 ただし, (a) と(b)の場合で気体の質量は等しいとする。 ント 218 (1) pV=nRT (1)2) ピストンにはたらく力のつり合いを利用する。 (3) -Vグラフの面積を利用する。 (5) 熱力学第1法則 219 センサー 55 (2) 直線の方程式を求める。 pV=nRT (3) 熱力学第1法則を用いる。 14 気体の状態変化

これになる計算過程を教えてください

Step 3 215] TA TB (2) 移動距離: L [m], 絶対温度: -(K) ◎指針 (1) なめらかに動くしきりWにはたらく力のつり合いより,A の気体の圧力とBの気体の圧力は等しい。 Aの気体とBの気体のそれぞ れについて理想気体の状態方程式を立てる。 (2) A,B の気体全体が外 部にした仕事は0であり, 外部との熱のやりとりがないので, 熱力学第 1法則より A,Bの気体の内部エネルギーの和は変化しない。 (1) m(kg) TB-TA TA+TB 2TATB TA+TB 解説 (1) Bの気体の質量を me 〔kg〕, A, B の気体の圧力を [Pa] とすると, 理想気体の状態方程式より MA MB pSL= ・RTA …... ① pSL=- RTB M M MB MA ・RTB= RTA ①② より ゆえに、m m[kg〕 M M TB (2) 熱平衡に達したときの絶対温度を T〔K〕 とする。 A,B の 気体の圧力は等しく, ともにか [Pa] となったとして, 求め 114 第Ⅱ部 熱力学 TA G ²8-A [補 215 (2) センサー 6 p' S(L + x) D'S(L-x) p.126m る距離を〔m〕 とすると, A の体積はS(L+r), B の体積はよって、L-I S (L-x) になるので, A, B について理想気体の状態方程式 [+1=2 より ゆえに, グループ 7x+Ti

物理の熱力学の分野です。　気体の状態をPVグラフであらわしたとき、体積が増加するときは、PVグラフの面積が気体のした仕事で、体積減少の時はPVグラフの面積が気体がされた仕事と習ったのですが、なぜでしょうか？ 色々混乱しています。詳しい説明よろしくお願いします。

断熱容器を用いて気体を混合した時の内部エネルギーの和は変わらないのは、断熱容器のため熱の受け渡しが無く、それ故にΔT＝0が成り立つから、これ以上内部エネルギーに変化がないから元々の内部エネルギーの和のまま変わらないため、という解釈で合ってますか？

熱力学第1法則のW仕事に関して、気体がする仕事と表すときと気体がされる仕事と表すときの2通りがありますが、これは問題の問われ方によって使う式を変えた方がいいですか？ それとも、何かある考えを身につけておけばいちいち問題によって第1法則の式を変えずに済んだりしますか？

（2）で、なぜQ＝ΔU−Wならないのか、どうして間違えたのか教えてください！ 答えは6.8×10^2Jです。

おもり 3 熱力学第一法則 熱効率 (p.134 ~ 141) ● なめらかに動くピストンがついた容 器に, 気体を閉じこめた。 (1) ピストンにおもりをのせた状態 で気体を加熱したところ, 気体 百四 は膨張し, おもりは上昇した。 この過程で気体が吸収した熱量 気体 を7.2×102J, 気体が外部にした仕事を2.4×102J とする。 このときの気体の 内部エネルギーの変化 4U 〔J〕 を求めよ。 (2) 次に,おもりをピストンから下ろして容器を放置したところ, 気体は熱を放出 しながら収縮し,やがて初めと同じ状態(同じ圧力・体積・温度)にもどったと する。この過程で気体が外部からされた仕事を2.0 × 102J とするとき, 気体が 放出した熱量 Qout [J] を求めよ。 (3)(1),(2)の過程のくり返しを熱機関とみなしたときの熱効 ANTHANE ピストン 15 20 25

なぜP0SがPSより大きいわかるのか教えて欲しいです

101 滑らかに動く質量Mのピストンがついた容器 の中に気体が入っている。 容器の断面積を S, 大気 圧をPo とする。 気体ははじめ圧力Pで長さLの 部分を占めている。 以下, 気体の温度は一定とする。 (1) ピストンをxだけ押し込んだときの気体の圧力 を求めよ。 - (2) ピストンを少し押し込んで放すと, ピストンは ― ** 振動を始める。 その周期を求めよ。 |x|<Lなの で1に比べて|x|/Lは無視してよい。 M Po x S 熱力学との 融合問題だ

熱力学で、問題文に圧力一定とか体積一定とかの言葉が書かれてない場合は、どうやって判断して問題を解けば良いのでしょうか？教えて欲しいです。

（3）で、1−Qh分のQC<1というところがわかりません。お願いします！

0 水 ステン SSRS HARR 138 熱機関の効率装置Aは,絶対温度 Th [K] の高温熱源か ら熱量 Qn] [J]を受け取って一部を仕事 W [J] として取り出すこと ができ、熱量Qc [J] を絶対温度 Te [K] の低温熱源に放出する理想 TELHO ACCE 的な熱機関である。 高温熱源 Tw 装置A Qc 低温熱源 Te (1) 装置Aの内部エネルギーの変化はないものとして, Q, Qc, W の間に成りたつ関係式を示せ。 Qh, Qc, W はいずれも正の値を 757 201 とるものとする。 (2) 装置Aの目的は仕事を取り出すことであり,より小さな熱量をより大きな仕事に変 換できると効率がよいといえる。 高温熱源からの熱を仕事に変換する熱効率 es を Oh, Qc を用いて表せ。 OMINU DARAS (3) 常に熱効率 ex < 1 となることを(2)の結果を用いて説明せよ。 W [16 奈良女子大 改] 132 ヒント] 134 30℃℃ で, 定規が示す 「3400mm｣ の長さは, 3400mm よりわずかに大きい｡ 7 inforsch F1 #h++ Z