断熱圧縮が温度が上がって、断熱膨張は温度が下がるっていう事は事実として覚えておいてください。
スプレー缶を一度に大量に使うと缶が冷たくなる経験はありませんか？圧縮されていた気体が膨張する事で温度が下がるのが理由です。
暗記のイメージの手助けとして比較的観測しやすい現象なのでそれと結びつけて覚えましょう。
体積一緒で等温変化より温度が下がるなら圧力はその分さがって当然じゃないでしょうか？
Physics
มัธยมปลาย
(2)なのですが、解説を読んでもいまいちbとcが区別できません、、
変化後の圧力が断熱変化より等温変化の方が小さい理由を教えてくれませんか、？
思考
320.Vグラフと V-T グラフ
8.3J/(m2
積
ピストンがついたシリンダー内に理想気 15:
(a)
V
VV
体を閉じこめ,定圧変化, 等温変化,断
(B) C
熱変化の3つの過程で気体を膨張させた。
それぞれの過程における気体の圧力と体
積の関係を図1に. 体積と温度の関係を
図2に示した。 次の各問に答えよ。
(A)
$90
(b)
0
(1) 図1(a)~(c) を, 気体が外部に
する仕事が大きい順に並べよ。
図 1
体積V0 温度 T
図2
(2)圧等温, 断熱の各過程に対応するグラフを図1の(a)~(c), 図2の(A)~(C)
からそれぞれ選べ。
ヒント (2) 断熱変化では,外部にする仕事の分だけ内部エネルギーが減少する。
158 TIT
熱力学
あり、 Sh
320.Vグラフと V-T グラフ
工事の
も激し
大きさに相当する。
A
CB
C
解答 (1) (a),(b), (c) (2) 定圧変化: () ()
等温変化: (b), (B) 断熱変化: (c) (A)
れぞれの過程をたどるときの圧力と体積の関係、体積と温度の関係を調
べ、適切なグラフを判断する。
指針 気体の状態方程式や熱力学の第1法則を用いて、 理想気体がそ
の
解説 (1) 気体が外部にする仕事の大きさは,-Vグラフと横軸
とで囲まれた部分の面積で表される。したがって,気体が外部にする
仕事を大きなものから順に並べると, (a),(b)(c)となる。
圧力
変化ATは、
O
(a)
(b)
(c) = V4] ht
体積 V 0
0
ので、体積V
された仕
との間に
」の関係
てら
らも求
(2) 【図1】 (a) 圧力が一定であることから,定圧変化を表している。
(b),(c)等温変化では, ボイルの法則 「V=一定」が成り立ち、圧
力と体積V は, 反比例の関係にある。 一方, 断熱変化では,
「4U=Q-W'」から4U=-W' となり, 外部にする仕事の分だけ内
部エネルギーが減少し, 気体の温度が下がる。 したがって,変化後の
気体の圧力は,断熱変化の方が等温変化よりも小さくなる。このこと
から, (b) が等温変化, (c) が断熱変化を表すグラフであることがわか
る。
【図2】 (A) 断熱変化では,気体がした仕事の分だけ内部エネルギ
ーが減少するので, 理想気体を断熱膨張させると, 気体の温度が下が
る。 したがって, 断熱変化を表すグラフである。
(B) 温度が一定の変化であることから,等温変化を表している。
(C) 気体の状態方程式 「pV=nRT」 から, 定圧変化における体積V
と温度Tとの関係は,V=RT と表され、比例関係にあることがわ
● 「pV=nRT」 から,
かる。 したがって,定圧変化を表すグラフであると判断できる。TL
以上から、定圧変化は(a), (C), 等温変化は(b), (B), 断熱変化は (c),
(A) である。
321. 気体の状態変化とエネルギー
解答
A→B B→CC→A
nR
変化後の状態をあてはめ
ると, Tが小さい方が
が小さくなることがわか
る。
0
等温曲線
T>T
T
(c)は原点を通る直
のグラフであり,Vと
が比例関係にある。
คำตอบ
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