132 気体の変化 次の問いに答えよ。
(1) 気体に加えられる熱量をQ 気体にする仕事を w 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
立つ関係式を答えよ。 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。
(2) (a) の場合, 気体にする仕事 w は正か0か負か。 また,
熱する
加えられる熱量Q 内部エネルギーの変化AUの間に成中の
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)(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 AU. との大小関係はどうなるか。 また,Q』 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。
気体
ピストンは固定
Q熱する
ピストンは動く
277