Physics
มัธยมปลาย
物理です
（4）について質問です
答えが5PVになるのですが、RTを使ってはいけないのでしょうか？
（1）でRTを解答として使っていますし、文字の指定はないように思えるのですが、なぜ5PVに変えているのでしょうか？
2018年度 物理 27
問2 単原子分子の理想気体を,図1の矢印の向きに状態A から, 状態 B, 状態
C.状態D を経由して,再び状態Aまでゆっくりと変化させた。各状態の
圧力と温度は図1に示されている。 また,状態Aにおける体積をVA〔m3〕と
する。定積モル比熱を
3
2
-Rとして, 以下の問いに答えよ。
(1)この理想気体の物質量 〔mol〕を求めよ。
(2)状態B,C,D の体積を求めよ。
(3)状態AからBの過程で気体が外部にした仕事〔J]を求めよ。
(4)状態 AからBの過程で気体に加えられた熱量 〔J〕を求めよ。
p (Pa〕
Bの
2po
→
に
なれる物質がある。
この名がある。 水
や塩化カリウ
ことである。豆乳ににがD投入す
マグネシウムである。 がりの最も知ら
<
po
C
皮が得られる。このタン!
►T(K)
20
To
2 To
図1
が大に
<解説
《定圧・定積・等温変化, p-T図とp-V 図, サイクルと熱効率》
問1. 式 ② 気体の圧力を 〔Pa〕, 体積変化をAV〔m²〕 とすると
W=pAV=1×RAT=RAT
TAS
式⑦ Q=4U+W=AU+RAT=Qv+RAT
問2. (1) 求める物質量をn [mol] として,状態Aについて状態方程式
を立てると
重力の影響
同じ2poxVA=nRTo
2po VA (mol]
n=- [mol]
RT
(2) ABは定圧変化なので, 状態方程式より体積は温度に比例する。
JUS VAC
2To
VB=VAx=2VA[m]
To
B→Cは等温変化なので、体積は圧力に反比例する。
Vc=2VA× 2p0=4VA (m³)
Do
C→Dは定圧変化なので、体積は温度に比例する。 [C]
To
VD =4VAX.
=2VA [m]
2To
(3) (2) の結果を利用し
2018年度 物理 (解答) 71
W=2po (VB-VA)=2po (2VA-VA)=2p0VA (J)
C=Cv+R と,状態Aの状態方程式を使って
(4) 求める熱量をQA-B[J] とすると,問1の式⑧から得られる関係式
QA-B= Cp (2To-To)
=5po VA (J)
5
= (R+R) T₁ =₂RT
(5)(2)の結果を用いて、状能 >
I
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