Question

Chocolate

【英語ですみません】この問題は、どのようなシチュエーションなのでしょうか…？
図がよく分からないです。そして、bはどうしたらパーセントが求められますか？
温度が上がったということは、体積が小さくなったと取れるのでしょうか、それともそれは関係ないのですか？

どなたか解説お願いします🙏🙇‍♂️😭

8. A gas is trapped in the apparatus shown at the right with a movable
piston.
1.00 atm
(a) Assuming the piston moves with no friction and has negligible
weight, what is the pressure inside the container (P,)?
P1
(b) By what percentage will the volume increase if the temperature is raised from 20.0°Cto 40.0°C
and the exterior pressure is constant?

Answer 1

✨ 最佳解答 ✨

寒

とりあえず一旦訳してみますね。

8. 気体が右図のような装置に閉じ込められている。ただし、装置中のピストンは自由に動くことができるものとする。
(ア) ピストンは摩擦なく動くことができ、重さが無視できるほど軽いものとすると、容器の中の圧力(P₁)はどれくらいか。
(イ) 温度を20.0℃から40.0℃まで上昇させる。このとき外圧が一定だとすると、体積は何パーセント増加するか。
(図) 装置の外圧は1.00atm.

以上のような状況設定ですね。
図は、ピストンが固定されておらず自由に動けることと、外圧が1気圧であることを示しています。
ピストンは自由に動けるので、力が加わったら動きます。止まっていたら力のつりあいがとれてます。
(ア) ピストンに働く力は気体からの圧力以外は無視できるという設定なので、圧力のつりあいを考えればいいです。よって、内圧=外圧となるので、
P₁=1.00[atm]
(イ) 温度と体積の関係を考えます。
20.0℃, 40.0℃のときの体積と絶対温度をそれぞれV₁, T₁, V₂, T₂とおくと、次の関係が成り立つことが知られています(シャルルの法則)。
V₁/T₁=V₂/T₂
また、体積の増加量の割合(%)は次の式で求められます。
(増加量)/(基準量)×100
=(V₂-V₁)/V₁×100
シャルルの法則を用いてT₁, T₂の式に変形して値を代入して計算すればいいです。
ちなみに絶対温度T[K]とセルシウス度t[℃]の関係は
T[K]=t[℃]+273.15
です。

Chocolate

詳しくありがとうございます😭助かりました！
シャルルの法則と言うものがあるのですね！もっと調べてみます。