Question

ちゃこちゃ

芝浦工業大学の2222年度、2月2日の問題です。
(1)から分からないので教えて欲しいです。

1. 以下の設問の解答を所定の解答欄に記入せよ。 導出過程は示さなくてよい｡ なお,
解答中に分数が現れる場合は既約分数で答えよ。
(A) 図1(a)のように、内側の断面積S の円筒状の容器を水平に設置し, その中に
気密を保ちながらなめらかに動くピストンが付いている。 容器の右側にはコック
が取り付けられており, ピストンの右側に大気を入れることができる。 容器の左
内面とピストンの左面の距離をxとする。 容器は壁を介して外部と熱を交換で
き, ピストンは熱を通さない。 ピストンと容器の左側の面はばね定数k, 自然長
Lの軽い体積の無視できるばねでつながれている。 ばねは円筒状の容器の左面中
央とビストンの左面中央を結ぶように取り付けられており.たわむことなく水平
方向のみに動くものとする。 また, 容器とばねの熱容量は無視できるものとして
以下の操作 A, 操作B, 操作Cをおこなった。
操作A 容器の左側に単原子分子理想気体を入れ、 右側を真空にしてコックを閉
じたところェ=2Lであった。
操作B 操作Aの後, コックをゆっくり開き大気を容器の右側に取り込み十分に
時間が経過したところ, x= 12/2となった。
操作C 操作Bの後。 図1 (b)のように容器の左側に熱容量および体積が無視でき
るヒーターを取り付け、容器の左側内部の気体のみに熱を加えること
ができるようにし、さらに容器の右側を除く部分をすき間なく断熱容器
で覆った。 コックを開いた状態で, ヒーターで熱量Qをゆっくりと容
器の左側内部の気体のみに与えたところェ=2Lとなった。
S
・円筒容器
1,00000000
お間ライブ
ピストン コック
図1
x
1,00000000
ヒーター
断熱容器
(b)
ピストン
(イ) 大気の圧力をk, L, Sを用いて求めよ。
(ロ) 操作Cにおいて気体に与えた熱量Qをとを用いて求めよ。
2224500402