Question

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物理 問3気体の状態変化についてです。
ピストンがストッパーから離れはじめたのにシリンダーの底面からピストンまでの距離は変わらないのですか？私のイメージではピストンと底面の距離が縮まると思っていたのですが、変わっていないようで、どのように考えれば良いのでしょうか。

Do 気体定数をRとして、 以下の問に答えよ。
/WAT/PV
図1のように、シリンダー内に1molの単原子分子理想気体(以下,単に気体と呼ぶ)
圧力が(p) になるように封入すると、シリンダーの底面からピストンまでの
距離がαとなり, ピストンはストッパーに接した。このときのシリンダー内の気体の
状態を状態1とする。
シリンダー
壁
ストッパー
熱交換器
ピストン 大気圧
a
ストッパー
水平面
図1
問1 状態1における気体の温度 (絶対温度) を求めよ。
T=
C
状態1のシリンダー内の気体を熱交換器でゆっくり冷却していくと、ピストンがス
トッパーから離れはじめた。 このときのシリンダー内の気体の状態を状態2とする。
問2 ピストンがストッパーから受ける力が0になることより, 状態2における気体の

問3
知識・技能
P₂S
ピストン
-pos
大気圧 po
状態2での気体の体積はSaであり,温度をT2 とすると、状態
2における状態方程式より、
PoSa=RT2
PoSa
T2=
R
法則
熱力学第1法則
問4 知識・技能
気体の状態変化において
状態1から状態2の過程で気体が吸収した熱量を Q12 気体がし
た仕事を W' とする。 状態1から状態2の過程は定積変化なので
気体は仕事をせずWw=0。 よって, 熱力学第1法則より,
21.R(T2-T;)=Q12+0
ネルギー変化をJU, 気
Q,気体が外からされ
ると,
AU-Q+W
が成り立つ。
T. と T2 を代入すると,
3
Q1z=(Do-p.) Sa
公式
単原子分子理想気体の内部
物質量の単原子分
だけ温度変化した場合の

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

AZ

ここでは、ピストンがストッパーから離れる直前の場合を考えてもらえれば良いです。
このとき、シリンダー内の気体がピストンを押す力と、外部の気体がシリンダーを押す力が釣り合っています。

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なるほど！ありがとうございます😿