STEP2 b-Vグラフを作図。
STEP3 熱力学第1法則を表にまとめる。
「設定は同じです)
東京工大〉
ンの式
この問題で
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例題
断熱材でつくられたピストンつきの円
簡形の容器に1mol の単原子分子の理想気
体が入っている。ピストンの質量はM[kg]
で、上面は圧力po [N/m°], 温度 T, [K] の
大気に接している。ピストンはストッパーA
で止まっており, 容器の底面からピストンの
下面までの高さはL[m] である。 気体定数
をR(J/(mol·K)], 重力加速度の大きさをg
(m/s°) とする。なお, 答えは M, To, R, L
およびgの一部または全部を用いて表せ。
(1) 最初,理想気体の圧力は po [N/m°], 温
度は To[K] であった。その内部エネルギーはいくらか。
2 ヒーターで気体を加熱し,気体の温度が T. [K] になったときビストン
が上に動き始めた。温度 T, と気体に加えた熱量Qi [J] を求めよ。
3 加熱を続けるとピストンはゆっくり上昇を続けた。 ピストンが上のスト
ッパーBに接したとき,気体の高さは1.5L [m] であった。このときの温
度T (K) を求めよ。 また, ピストンが動き始めてからこのときまでに理
B
十ー
0.5L
ピストン
A
こし, Me>m
L
000000
ーヒーター
共限に繰り返
いを求めよ。
〈宮崎大〉
三は同じです)
SECTION 11 気体の熱力学 59