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Physics Senior High

(1)のグラフなのですが、ab間の変化度合いの方がcd間の変化度合いより大きい理由を教えて欲しいです。

A→B よって Eント 69 (気体の状態変化と熱効率〉 Q 「DV=ー定」はアソンの法則といい, 理想気体の状態方程式 「V=nRT」 よりpを消去すると, nRT - =ー定 と表せるがnとRが定数であることから, ポアソンの法則は「TV7-!=ー定」 とも表せる。 (2) 状態。 Pa V (1) a→b, c-dは かV'=一定, b→c, d→aは V=一定 であるので図a a のようになる。 A→B (2)断熱変化では熱を吸収, 放出しないので, 熱を吸収, 放出するのは定積変化 であるb→c, d→aとなる。 b→cについて, 定積変化なので, 気体は仕事をしない。気体が吸収した熱 量をQbc とおくと, 熱力学第一法則より Qbc=Cv(Tc-T.)+0※A← Te< To より Qbc <0 となるので放熱しており, その熱量は Cv(T,-T.) d→aについて, b→cのときと同様に, 気体が吸収した熱量をQaa とおく と,熱力学第一法則より Qan= Cv(Ta-T.)+0 T> Ta より Qan>0 となるので吸熱しており, その熱量は Cv(T.-Ta) (3)気体が仕事をしたのはa→bとc→d。 断熱変化なので, 気体がした仕事 をそれぞれ Wab, Wed とおくと熱力学第一法則 「Q=4U+WLた」 より a→b:0=Cv(T,-T.)+Wab c→d:0=Cv(Ta-T)+Wed よって W=Wab+ Wed=Cv(T.-T,+Tc-Ta) (4)「カV=一定」, 理想気体の状態方程式 「かV=nRT」より ルルの P, d B→C. 圧変化 0 B→C V。 V。 Vェ 2T 図a 合※A 単原子分子理想気体 の内部エネルギーの変化』 ゆえに は また,定 AU=nCy4T WLた よって したがっ nRT -V=一定 (4) C→Dほ D→Aは よって TV'-1=一定 V ゆえにa→b, c→dの断熱変化について a→b:T.V27-=T,V,"-! c→d:T.Vi7-1= T』V2"-1 Wした 令※B 気体が吸収した製 Qin, 放出した熱量 Qa, 気 がした仕事 Wの間には W=Qm-Qout が成りたち,熱効率eは よって レ V\ア-1 したがって, ①, ②式より (-)- Ta_Ta To T。 (5) A→B(定 D(定積変1 張)は熱量 (5)熱効率eは, 吸収した熱量に対する仕事の比なので, (2), (3)より Ta- To+ To-Ta_1- W e= Qa W To- T。※B← Ta-Ta e=- Qm を放出して Ta- Ta ここで0, 2式より と書けるので eミ 1Qcl Tュ-Teー) e=1- Qaa (T-T)V7-1=(Ta-Ta)V2"-! よって T-T。 =1-テ-T。 Ta- V-1 3 2 ゆえに e=1- としてもよい。 74 物理重要問題集 ()

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Physics Senior High

1.(3)12.6℃ 2.C:7.0×10^2 J/k c:0.35 J/(g・k) 3.(2)6.8×10^2 J (3)1/18 なんですが、解き方が分かりません💧 どれか一つだけでも大丈夫なので教えてください!

・物質の三態 に > 。 6 Sa 2の中にOOC2SNEE2計OU の 熱容量が押 水はすべてとけて一定温度の水になった。 .0 を加えてしばらく置いたところ, 本 にの 2.10J/(g・K), 水の比熱を 420J/(g・K), 氷の融解熱を 3.30x10J/g る。 1記 地は水と水の間だけでやりとりされるとす 了 (1) 氷が-10.0 Cから 0でになるまでに得る熱量 0 [JJを求めよ。ただし, 氷は0で になるまでどの部分も融解しなかったとする 6 (2) 0での氷がすべて融解し, 0での水になるまでに得 (3) 熱平衡の状態になったときの温度 7[C]を求めよ。 る熱量 0z[J] を求めよ。 敢と仕事 粒状の金属 2.0kg を詰めた袋がある。この袋を, 高さ10m の位置からくり返し50 回落下させたところ, 金属の温度が 14 で上昇した。この金属の熱容量 C[J/K]と 比熱 J/(g・K) ] を求めよ。重力加速度の大きさを 9.8m/s* とし, 落下する際に重 力がする仕事はすべて金属の温度上昇に使われたとする。空気の抵抗は無視する。 部力学第一法則 ・熱効率 なめらかに動くピストンがついた容器に, 気体を閉じこめた。 (1) ピストンにおもりをのせた状態で気体を加熱したところ, 気体は膨張し,おも りは上昇した。この過程で気体が吸収した熱量を 7.2X10*J, 気体が外部にし た仕事を 4X107J』とする。このときの気体の内部エネルギーの変化 4 を求めよ。 (2) 次に。 おもりをピストンから下ろして容器を放置したとこ しながら収縮し。やがて初めと同じ状態(同じ圧力体積 CN する。この過程で気体が外部からされた仕事を 2.0x107」 とするとき。 気体が 放出した熱量 Out[J]を求めよ。 1 (3) ①), (2) の過程のくり返し で答えてよい) 。 を部機関とみなしたときの替効率 を求めよ(分数 Se

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