なぜpvグラフの面積は気体がする仕事に等しくなるのですか？

定圧変化 (等圧変化) TA<TB 20 [Q] [40] W' 等温変化 Op p か W' V AV V p' 0 Vi AU 断熱変化 104 p M V -DV=一定 A W' A B W' W' X4U W' TA=TB ■高温 低温 体積V pV' = - B 等温 V′ 体積 V TA>TB B ■高温 低温 V' 体積V (1) 気体の圧力を一定に保って行う状態変化。 (2) 圧力一定→ 気体がした仕事 W' = AV (=nRAT) 気体がされた仕事 W = -W'=-DAV 熱力学第一法則 「⊿U=Q+W」より QCAT(定圧変化のとき成立) (23) [参考] Cp=Cv+R (マイヤーの関係) AU=Q-DAV (3) 定圧モル比熱 Cp [J/(mol・K)] (1) 気体の温度を一定に保って行う状態変化。 ボイルの法則 「V=一定」が成立。 (2) 温度一定 (4T=0) → 4U = 0 熱力学第一法則 ｢4U=Q+W」 より Q=-W またはQ = W' /W : 気体がされた仕事 W' : 気体がした仕事 (1) 気体との熱の出入りをなくして行う状態変化 ポアソンの法則 「DV=一定」が成立。 (y=Cp/Cv: 比熱比,単原子分子ではy=5/ (2) 熱の出入りなし → Q=0 熱力学第一法則「4U=Q+W」 より 4U = W またはQU=-W' 例 断熱圧縮: W > 0 → 4U0 (温度上 COGETI 断熱

よって　の後の式は前の式をどのように式変形したのですか？

文より, V2= 80 VIC e D 5 5 5 5 3 p₁V₁³ =p₂V₂³ K-T, D² = (V/₁₂)³ = 8³ = (2³) ³ 3 3 イル・シャルルの法則から、

熱力学のPVグラフが直線or曲線になる基準が分かりません。教えていただきたいです。

Bの(1)の問題で、答えは写真の通りです。友達にQin＝ΔU＋Woutの方法を教えてもらい、そのやり方でやってみたのですが、このやり方だと状態C→Bで仕事をするので、その分の熱量が加わると思うのですが解説見ると含まれていません。どのように考えればいいか教えてください。 参考... 続きを読む

~ N1, の気 これ を $ F, 必68. 〈等温変化 ・ 定積変化・定圧変化 > なめらかに動くピストンがついた円筒容器内にn [mol〕の 理想気体が入っている場合を考える。 気体は外部から熱を吸 PA 図 1 収したり, 外部へ熱を放出することができる。 理想気体の内 部エネルギーは, 分子の数と絶対温度 T [K] のみで決まる。 この理想気体の定積モル比熱 Cv_[J/(mol・K)〕 や定圧モル比 Cp [J/mol-K)] は,温度によらず一定である。 気体の圧 カ [Pa] と体積V[m*] の関係を表した図(図1)を参照し て,次の問いに答えよ。 気体定数はR_J/(mol･K)〕 とする。 〔A〕 温度の等しい状態Aと状態Bを考えよう。最初、気体は圧力 ^ [Pa], 体積 Va [m²], 温度 T 〔K〕 の状態Aにある。 状態Aから状態B(圧力 DB [Pa], 体積 VB 〔m²〕,温度 T1, ただし VB<VA)に達する過程はいろいろ考えられる。 過程 I は, 等温変化により状態A から状態Bへ変化させる過程である。 過程Iで気体が外部からされた仕事を W 〔J〕, 外 部から吸収する熱量を Q1 〔J〕 とする。 このときW と Q の間に成りたつ関係式を求めよ。 〔B〕状態Aから状態Bへ変化させる過程ⅡIⅠは,まずピストンを固定して外部から気体に熱 を与えて状態Aから状態 C (圧力 DB, 体積 VA, 温度 T2 〔K〕) まで変化 (定積変化) させ, そ の後圧力を一定に保ちながらピストンを動かして状態Cから状態Bへ変化 (定圧変化) さ せるという過程である。 PB(T=T₁) II DB 0 III D 1 VB I III C(T=T₂) II A(T=T₁) VA V (1) 過程ⅡIで気体が外部から吸収する熱量 Q2 〔J〕 は, 状態Aから状態Cへの変化で気体が 外部から吸収する熱量と, 状態Cから状態Bへの変化で気体が外部から吸収する熱量の 和で求められる。 Q2 を Cv と Cp などを用いて表せ。 (2) 過程ⅡIで気体が外部からされた仕事 W2 〔J〕 , DB, VB, V』 を用いて表せ。 (3) (2)の結果と熱力学第一法則を用いて,過程ⅡIで気体が外部から吸収する熱量 Q2 を求め,

答えが0.8でこの問題を写真のように解いたのですが、答えがあいません。どのように解けばよいか教えてください。お願いします。

948cm + 4c"]=42 2mm FET- とき、機材の直径が32km増大した。この棒材のポアソン比を求めなさい mm. 2 r 長さ: 80 40 32x10³ 320xc0`f ー 40 40 = 8x10 f 4 8x10 + + + 直径: 8rcof zo 20/20 ^/ 17 い (1 8x10²4 x 40 320 x04 - 0032

容器内の圧力はずっと大気圧と等しいですか？

る コック |61 断熱変化 8分 図のように, 容器とシリンダーが接続さ れている。コックを閉じることで,容器とシリンダーを仕切 ることができる。シリンダーにはピストンがついており, シ リンダー内をなめらかに動くことができる。容器,シリンダ ピストン シリンダー ストッパー ト大 容器 ビストン, コックは熱を通さず, 容器とシリンダーの接続部分の体積は無視できるものとする。 はじめ,容器の内部に理想気体が封入されてコックは閉じられており. ピストンはシリンターの突ま で押し込まれている。このとき, 気体の温度は T。であった。 まずコックを開き, ピストンを右にゆっくり動かしながら、ストッパーの位置まで移動させた。 このとき,気体の温度は T, であった。この過程で気休がした仕事を W. とする。次に,ビストンをゆ つくり左に動かし,シリンダーの奥まで押し込んだ。このとき、気体の温度は Toであった。この適 程で気体がした仕事を W。 とする。 温度 T., T, の大小関係と、W. W,の関係を表す式の組み合わせ として正しいものを, 次の①~9のうちから一つ選べ。 問1 To, Ti の大小関係 Wi, Waの関係 To, Ti の大小関係 Wi, Wa の関係系 0 To< Ti 6 Wi+ Wa>0 To=Ti Wi+ We<0 の To<Ti の Wi+ W2=0 To> Ti Wi+ We>0 To< Ti Wi+ Wa<0 To> Ti Wi+ W2=0 の To=Ti Wi+ We>0 To> T Wi+ W2<0 To= Ti Wi+ Wa=0 88 9 44

(１)のグラフなのですが、ab間の変化度合いの方がcd間の変化度合いより大きい理由を教えて欲しいです。

A→B よって Eント 69 (気体の状態変化と熱効率〉 Q 「DV=ー定」はアソンの法則といい, 理想気体の状態方程式 「V=nRT」 よりpを消去すると, nRT - =ー定 と表せるがnとRが定数であることから, ポアソンの法則は「TV7-!=ー定」 とも表せる。 (2) 状態。 Pa V (1) a→b, c-dは かV'=一定, b→c, d→aは V=一定 であるので図a a のようになる。 A→B (2)断熱変化では熱を吸収, 放出しないので, 熱を吸収, 放出するのは定積変化 であるb→c, d→aとなる。 b→cについて, 定積変化なので, 気体は仕事をしない。気体が吸収した熱 量をQbc とおくと, 熱力学第一法則より Qbc=Cv(Tc-T.)+0※A← Te< To より Qbc <0 となるので放熱しており, その熱量は Cv(T,-T.) d→aについて, b→cのときと同様に, 気体が吸収した熱量をQaa とおく と,熱力学第一法則より Qan= Cv(Ta-T.)+0 T> Ta より Qan>0 となるので吸熱しており, その熱量は Cv(T.-Ta) (3)気体が仕事をしたのはa→bとc→d。 断熱変化なので, 気体がした仕事 をそれぞれ Wab, Wed とおくと熱力学第一法則 「Q=4U+WLた」 より a→b:0=Cv(T,-T.)+Wab c→d:0=Cv(Ta-T)+Wed よって W=Wab+ Wed=Cv(T.-T,+Tc-Ta) (4)「カV=一定」, 理想気体の状態方程式 「かV=nRT」より ルルの P, d B→C. 圧変化 0 B→C V。 V。 Vェ 2T 図a 合※A 単原子分子理想気体 の内部エネルギーの変化』 ゆえに は また,定 AU=nCy4T WLた よって したがっ nRT -V=一定 (4) C→Dほ D→Aは よって TV'-1=一定 V ゆえにa→b, c→dの断熱変化について a→b:T.V27-=T,V,"-! c→d:T.Vi7-1= T』V2"-1 Wした 令※B 気体が吸収した製 Qin, 放出した熱量 Qa, 気 がした仕事 Wの間には W=Qm-Qout が成りたち,熱効率eは よって レ V\ア-1 したがって, ①, ②式より (-)- Ta_Ta To T。 (5) A→B(定 D(定積変1 張)は熱量 (5)熱効率eは, 吸収した熱量に対する仕事の比なので, (2), (3)より Ta- To+ To-Ta_1- W e= Qa W To- T。※B← Ta-Ta e=- Qm を放出して Ta- Ta ここで0, 2式より と書けるので eミ 1Qcl Tュ-Teー) e=1- Qaa (T-T)V7-1=(Ta-Ta)V2"-! よって T-T。 =1-テ-T。 Ta- V-1 3 2 ゆえに e=1- としてもよい。 74 物理重要問題集 ()

大学受験の物理において、微積分学を使うのはどの単元なのか教えてください🙏

物理のエッセンスの問題なのですが解答のようにこの問題はpvのr乗を使わなければ解けないのですか？ 教えてください🙇‍♀️🙏🏻

ーー 23 単原子気体を断熱膨張させ, 体積を8倍にした。 圧力は何倍になったか。 温 度は何倍になったか。 ー24* ビストンを一定の速さんで動かし, 気体を圧縮して |議二 2

断熱変化のとき状態方程式pv=nRTを使えないのは なぜですか？p×vのr乗=一定をつかわなければならないのですか？ ほかの定積変化、定圧変化、等温変化では使えますか？