なぜ二つの室の圧力が同じなのでしょうか！ よろしくお願いします。

9月21日 8限目 演習問題 |1 2015 九大 図のように、 断熱材でできた密閉さ れた容器が隔壁により第1室と第2室 に仕切られている｡ 隔壁は各室の気密 性を保ちながら容器内を摩擦なくなめ らかに動く。 また, 隔壁を固定するこ とも可能である。 隔壁の中央部は熱を 通す素材で、それ以外の部分は断熱材 でできている。さらに, 中央部は開閉 可能な断熱カバーでおおわれており, このカバーの開閉により両室間の熱の移動を制御できる。すなわち, 断熱カバーが閉じてい いれば、両室の間に熱の移動は無く, 断熱カバーが開いていれば,両室の間でゆるやかなB. 熱の移動が可能である。 隔壁中央部の熱容量はないものとする。 第1室内にはヒーターが 設置されており, 第1室の気体を加熱することができる。 容器 第1室 ヒーター 隔壁 断熱カバー 第2室 隔壁中央部 IPA (l). 3 第1室と第2室に,気体定数をRとして定積モル比熱が 22 R である同種の単原子分子 理想気体を封入し, 次に述べるような状態変化を行った。 なお, 問題中の温度はすべて絶 対温度で与えられている。 初めの状態 A では, 隔壁は静止しており, 断熱カバーは閉じている。 このとき, 第1 室の気体の体積, 温度,圧力はそれぞれVA, TA, PA であり, 第2室の気体の体積, 溫 度,圧力はそれぞれ 3VA, TA, PAであった。 (1) 第1室の気体の物質量(モルを単位として表した物質の量) , VA, T'A' PA, R の 中から必要なものを用いて表せ。 状態 A から, 隔壁を固定し断熱カバーを閉じたままヒーターによりゆっくり第1室の 気体を加熱したところ, 第1室の気体の温度が2TA となった。 この状態を状態 B とする。 (2) 状態 A から状態 B への変化の間にヒーターが第1室の気体に加えた熱量を, VA, TA,PA, R の中から必要なものを用いて表せ。 次に, 状態 B から隔壁を固定したまま断熱カバーを開け, しばらく待ったところ, 熱 平衡に達した。 この状態を状態Cとする。 (3) 状態Cにおける第1室, 第2室の気体の温度を, VA, TA, PARの中から必要な ものを用いて表せ。 (4) 状態 B から状態 C への変化の間に第1室から第2室に移動した熱量を, VA, TA, PA, R の中から必要なものを用いて表せ。 (5) 状態Cにおける第1室の気体の圧力, 第2室の気体の圧力を、 それぞれVA, TA, PA, R の中から必要なものを用いて表せ。 再び状態 A から考える。 以後, 隔壁は自由に動けるとし, 断熱カバーは閉じている。 ヒーターによりゆっくり第1室の気体を加熱し、 総量 3PAVA の熱を加えた状態を状態 Dとする。 (6) 状態 A から状態 D への変化の間に生じた第1室, 第2室の気体の内部エネルギーの 変化をそれぞれ 4U 1, 4U2 とする。 AU1+4U2 を, VA, PA を用いて表せ。 (7) 状態 D における第1室の気体の体積をVD とし, 状態 D における第1室, 第2室の 気体の圧力をpp とする。 4U を, VA, PA, VD, PD を用いて表せ。 (8) PD を, VA, TA, PA, Rの中から必要なものを用いて表せ。 なぜ? ださい

3、4の解き方を教えてください！

図のように,ピストンをもつシリン ダー内の気体が閉じ込められている。気 体の内部エネルギーは絶対温度のみで決 8 気体 まる量である。 はじめに,シリンダー内の気体に 90J の熱を加えたところ, 気体は 膨張して外部に 50Jの仕事をした。 (1) 気体の内部エネルギーの変化は何 J か。ただし,"内部エネル ギーが増加する場合は+, 減少する場合は一の符号を必ずつけ ること。 次に,ピストンを固定して, 気体に熱を放出させると温度が元にも どった。 (2) このとき気体が放出した熱量はいくらか。 さらに気体に熱を放出させるとともに,外部から気体に 23Jの仕事 をして,温度·圧力 体積とも完全に初めと同じ状態にした。 (3) この一連の過程で気体が外部にした正味の仕事はいくらか。 (4この一連の過程の熱効率は何%か。

3、4を教えてください

8 図のように,ピストンをもつシリン ダー内の気体が閉じ込められている。気 体の内部エネルギーは絶対温度のみで決 FE 気体 まる量である。 はじめに,シリンダー内の気体に 90J の熱を加えたところ, 気体は 膨張して外部に 50Jの仕事をした。 (1)気体の内部エネルギーの変化は何 J か。ただし,内部エネル ギーが増加する場合は+, 減少する場合は一の符号を必ずつけ ること。 次に,ピストンを固定して,気体に熱を放出させると温度が元にも どった。 (2) このとき気体が放出した熱量はいくらか。 さらに気体に熱を放出させるとともに, 外部から気体に 23Jの仕事 をして,温度圧力·体積とも完全に初めと同じ状態にした。 (3) この一連の過程で気体が外部にした正味の仕事はいくらか。 (4 この一連の過程の熱効率は何%か。

黄色の所がなぜそうなるのか分かりません。

に示すまうにハ 4 | と体積げを, 関にが ムま化で. 状態 戸 陸上き3でーー。った 状 Cの湯度は状態 の間度の0.64策とすしュの圧力を 2.0 ち説較 どの 1 棚Aの圧力および体積を のおよび のしな なは気体定数で 以下の問いに か 、て替えよ を用いて符え を求めよ。 記上=ての胡化で気体がなしてしを 3 で=Aの変化で気体がなした o を (⑬ に場合に, 熱効率 e を填算し (⑭ 30ラスのサイクルを生人 と考 て有効数字 2 桁で % で表せ。 (Wi はじめの状態からいく っかの状態変化を経て, @熱サイクル 再びは じめの状態に戻る 変化のことs 熱力学第 1 法則は各状態 変化で成り立つので, それらの和, すなわち, 圭サイ クル全体でも成り立つ。 1 サイク ルでの温度変化は0 ゆ 1サイ ケルの内部エネルギーの変化 4たテ0 っ 」サイクルの熱学第 1 法則 Oz王 fc (Q。: 気体が吸収 した正味の熱量, P : 気体が した正味の仕事) 三9 」サイクルで気体がした正味の仕事 fc の大きさ ら -レグラフが囲む面積 0 ます ヵ 3 1 の B 、 靖生 * l AzC_g。|」 | Aac 0 0 牧 0 ア 43 気体が実際に吸収した熱量を Q, 気体がした下! にされた仕) を K とすると。 この熱機関多 9子人の る 答 っes B 吸。く0

P0の分母はなぜ、2がついているのですか？教えてください。お願いします。

3 理想気体の内部エネルギー B 同じ容積 (ms) をもつ容器 AB を細管でつなぎ, 単原子分子理想気体 p mol) を入れる。 初め, 気体の温度は 76 〔K) であった。 細管の体積無視し, 気体定数を 選 J/ (mol・K)〕とする。 (1) 気体の圧力 pp 【Pa〕 と内部エネルギーOo (J〕 を求めよ。 (2) A 内の気体の温度を 76 に保ったまま を加熱し, B 内の気体の温度を 270 人KJ下げだどの2の 容器の気体の圧力が等しい状態でつりあった。 (a) A, B 内にある気体の物質量 A, 7s 【mol をそれぞれ求めよ。 (b) 気体の圧力p【Pa〕 を求めよ。 (<) 加地による内部エネルギーの増加 AO (J) を求めよ。

なぜ、丸がついているように０になるのか分かりません。教えてください。お願いします。

5 気体の状態変化・ 熱効率 の プ 円衛容器にビストンで単原子分子理想気体を封じ, 容器内外の圧力を 1.0x105Pa。 気体の昌度を 3.0x102K, 体積を 2.0x10-sms とした。このときの気体の状態を A として, 次の手順で気体の状態を変化させた。 過程[ ピストンを固定した 球気体に熱量をケえたと 26の 気体のは 2.2x105Pa になった (状態 せ) 。 ・考 過程 次に, 気体の温度を一定に保ちながらピス トンをゆっくりと操作したところ, 気体は 3.5x102J の務量を吸収し, 圧力が 1.0x105Pa にもどった (状態)。 > 定 し 過程罰 状態Cで気体を放置したところ, 気体はゆっくりと収縮し 状態 A にもどった。 (1) 過程[つつ息の変化を, 横軸に体積 縦軸に圧力ゥをとったグラフと, 横軸に温度概 終軸に体積 をとったグラフに示せ。なお, グラフには変化の向きを示す矢印を入れ, 状態 んごC での横軸と縦軸の値 を明記せよ。 ) 各骨程での気体の内部エネルギーの秦化Ar ), AO ), Am (JJ を求めよ。 (③) 各過程で気体がされる仕事 W」 (JJ, Wr [JJ), Wm (J〕 を求めよ。 PutPT (④ 過程 と想で気体が外部から吸収する熱量 Oi (JJ, On (J) を求めよ。 (5) この 1 サイクルにおける熱効率を求めよ (分数で答えてよい)。 Prの セリ

分かりませんお願いします😭😭😭😭😭😭😭

の9のの2のOOC 熱力学第一法則 ① 還原子子の理想気体ヶ(moD の状態を変人 させる。図において。 状態Aの圧力, 体積, 温 度をそれぞれか(Pa)。 中(mリ人(KOとする。 また、 状態Bと状態Cは温度が等しく, その温 度を72(K) とする。 気体定数をん(J/(mol・R)) として. 次の文中の空較にあてはまる式または 数値を記せ。ただし, 式にはみ 名 77, 5を 用いること。 | (!) 体積一定で, ABと変化させた場合気体が外部にした仕事は中区 であり, 内部エネルギーの増加は[| 急 |(])である。 また, 理想気 に与えられた熱量は人⑦ (J)である。 (2 圧カー定で AーCと変化させた場合, 気体が外部に した仕事は口国 (J)であり, 内部エネルギーの増加は 6 〔 * に 隊隊(eeR 隊較にPH J)である。 また., 理想気人 (三重人 20NN RE SS

この問題の分子の√v2乗平均が何倍になるかという問題で、答えが√a倍なのですが、なぜか分かりません。教えて下さいm(._.)m 気体の内部エネルギーの問題です