Question

isu

定圧変化の時、気体の内部エネルギーの変化がnCvΔtで求められるのはなぜか教えていただきたいです🙇‍♀️

まとめ
Q. W, AU は,次の式で求めることができる(Q, W, 4U のうちの2つがる
かれば,残りは熱力学第1法則で求めることができる)。
気体に加えられた
熱量QU)
気体が外部にした
仕事 WJ]
気体の内部エネル
ギーの変化 4U[J]
他に成り立つ式
定積変化
nCvAT
0
nCvAT
4pV = nRAT
定圧変化
nCpAT
pAV
nCvAT
pAV = »RAT
等温変化
(W に等しい)
(Q に等しい)
0
pV=一定
PaV2-pVi=nRAT
pVr=ー定
(TV-1=一定)
断熱変化
0
(-4U に等しい)
nCvAT
W= (p-V グラフの面積)
微小変化のとき W=pAV
AU は 4T に
他の求め方
比例する

Answer 1

✨ 最佳解答 ✨

ものぐさ

気体の内部エネルギーは
気体の種類と気体の物質の量と温度が決まれば決まります。
種類に対応するのがCvです。単原子分子であれば3R/2になります。
物質の量は物質量nに対応します。

物理の変化において考えている物質が勝手に変わったり、量が勝手に変わるような事は考えないので
内部エネルギーの変化は温度変化だけ考えれば良いです。

つまりどんな変化であっても内部エネルギーの変化はnCvΔTで表せます。
等温変化の時は温度が変化しないのでΔT=0で0になります。

isu

ありがとうございます！
理解できました‼︎

ものぐさ

ちなみにですが
気体の状態方程式PV=nRTから
物理ではnが変わるような条件は基本的に考え無いので
PとVが決まれば自動的に残りのTも決まります。
これはどう言うことかというと
PVグラフの何処の点か分かればその点でのTの値も一つに決まるという事です。
受験的にはPVグラフに点をとる時にその時のTを書き込む様にすると整理しやすくなります。

isu

なるほど！
とても参考になります！