どうしてC→Bの変化は定圧なのに定圧モル比熱の5/2nRtではなく3/2nRtを使っているのですか

とき, B:3poVo=nRTB C: 3px3V=nRTc 立つか PoVo 3poVo .. TA = TB= nR nR Tc= 9poVo nR である。 問1 1 正解 ① 2 正解 ⑤ する A→Bの変化で気体の内部エネルギーの変化分△UABは、 3 AU AB = nR(TB-TA)=3pV 2 である。 定積変化であるから気体が外へした仕事 WABは、 WAB = 0 AB=0 である。 熱力学第1法則により,気体が吸収した熱QABは、 となる。 QAB=AUAB=3po Vo B→Cの変化で気体の内部エネルギーの変化分AUBcは, 2 cy となる。 W 積に等しい。 は、 曲したも BE 圧 3po p ギ AUBC = 33 nR(Tc-TB) = 9pV 問3 である。定圧変化であるから,気体が外へした仕事 Wac C→AQ BC は. A WBc = 3po (3Vo - Vo) = 6po Vo これは,図44-1の影部の面積に等しい。 熱力学第1法則 により,気体が吸収した熱 QBc は, である QcAは, QBC = AUBC + WBc=15po Vo E となる。 QcA <O 圧力 熱サイ 24-2,4 it Q.

物理のエッセンスからです。31番です。 解答でのA、Bでのtの出し方は理解できたのですが、そのあとのT 2がなぜBからAを引くと求められるのか教えていただきたいです。

30 点を中心として等速円運動をしている音源が ある。 図のP点で聞くとき、次の音が出された点 A, B, C を円周上に書き込め A : 最も高い音 B: 音源と同じ高さの音 C:最も低い音 P1120 0 ・P P 31 * 前問で,円の半径をr, OP 間距離を2rとし,音源が1周する時間を T, 音速を Vとする。 P点で, 最も高い音を聞いてから最も低い音を聞くまでの 時間 T を求めよ。 また, 最も高い音を聞いてから,音源と同じ高さの音を聞 くまでの時間 T2 を求めよ。

RT0はP0V0と書いても丸になりますか？

24 0 ふる あ 発展例題28 Vグラフと熱効率 単原子分子からなる理想気体1mol をシリンダー内に密 閉し、図のように,圧力と体積VをA→B→C→D→Aの2 順に変化させた。 Aの絶対温度を To, 気体定数をRとする。 (1)この過程で気体がした仕事の和W'はいくらか。 発展問題 328 BC Do A D (2) AB, およびB→Cの過程で,気体が吸収した熱はそ 0 Vo 2V V 0 れぞれいくらか。 (3)この過程を熱機関とみなし, 有効数字を2桁として熱効率を求めよ。 指針 気体が外部と仕事のやりとりをする 過程は,体積に増減が生じたときであり,B→C, D→Aである。 なお,熱効率は,高温熱源から得 た熱に対する仕事の割合である。 Q1 は,定積モル比熱 「Cv=3R/2」 を用いて Q=nCvAT=1×122×(2T-T)=22RT 3 V B→Cは定圧変化である。 気体が吸収した熱量 TA 解説 (1) DAでは, 気体がする仕事 は負になるので, 整理 W'=2po (2Vo-Vo-po (2Vo-Vo)=poVo (2) B, C, D の温度 TB, Tc, TD は,Aとそれ ぞれボイル・シャルルの法則の式を立てると, povo 2po Vo po Vo 2po.2 Vo = To TB To Tc DoVo To Po.2Vo TD TB=2To, Tc=4To, Tp=2To A→Bは定積変化である。 気体が吸収した熱量 Q2は,定圧モル比熱 「Cp=5R/2」 を用いて Q₂=nC₂4T=1׳R×(4T,−2T₁)=5RT, (3)TcTp, T, Ta から, C→D, D→Aで はいずれも熱を放出している。 したがって, W povo Q1 + Q2 (3RT/2)+5RT 熱効率e は, e= Aにおける気体の状態方程式poV=RT から, e= po Vo 13RT/2 DoVo 13po Vo/2 = 2 13 = 0.153 0.15 327 明照

高校物理の問題です。 （4）の問題で、私は熱力学第一法則を用いて求めようとしましたが答えが合わなくて困っています。 どこが正しくないのか指摘をお願いいたします。

42 1* なめらかに動く質量 M 〔kg〕のピストン を備えた断面積S 〔m〕の容器がある。こ れらは断熱材で作られていて,ヒーターに 電流を流すことにより, 容器内の気体を加 熱することができる。 ヒーターの体積,熱 容量は小さく,無視できる。 容器は鉛直に 保たれていて,内部には単原子分子の理想 気体がn [mol] 入っている。 気体定数をR [J/mol・K〕, 大気圧を Po〔N/m²〕, 重力加 速度をg 〔m/s2〕とする。 ピストン HP 図1 図2 (1) 最初, ヒーターに電流を流さない状態では,図1のように, ピスト ンの下面は容器の底から距離 [m] の位置にあった。 このときの気体 の温度はどれだけか。 (2)次に,ヒーターで加熱したら,ピストンは最初の位置より 12/27 上昇 した。 気体の温度は(1)の何倍になっているか。 また, ヒーターで発生 したジュール熱はどれだけか。 (1)の状態で,容器の上下を反対にして鉛直にし、気体の温度を(1)の 温度と同じに保ったら、 図2のように, ピストンの上面は容器の底か 41の位置で静止した。ピストンの質量 M を他の量で表せ。 (4)この状態で,ヒーターにより, (2) におけるジュール熱の1だけの 熱を加えたら、ピストンの上面は容器の底からどれだけの距離のとこ ろで静止するか。 0168-A (名城大)

なぜpvグラフの面積は気体がする仕事に等しくなるのですか？

定圧変化 (等圧変化) TA<TB 20 [Q] [40] W' 等温変化 Op p か W' V AV V p' 0 Vi AU 断熱変化 104 p M V -DV=一定 A W' A B W' W' X4U W' TA=TB ■高温 低温 体積V pV' = - B 等温 V′ 体積 V TA>TB B ■高温 低温 V' 体積V (1) 気体の圧力を一定に保って行う状態変化。 (2) 圧力一定→ 気体がした仕事 W' = AV (=nRAT) 気体がされた仕事 W = -W'=-DAV 熱力学第一法則 「⊿U=Q+W」より QCAT(定圧変化のとき成立) (23) [参考] Cp=Cv+R (マイヤーの関係) AU=Q-DAV (3) 定圧モル比熱 Cp [J/(mol・K)] (1) 気体の温度を一定に保って行う状態変化。 ボイルの法則 「V=一定」が成立。 (2) 温度一定 (4T=0) → 4U = 0 熱力学第一法則 ｢4U=Q+W」 より Q=-W またはQ = W' /W : 気体がされた仕事 W' : 気体がした仕事 (1) 気体との熱の出入りをなくして行う状態変化 ポアソンの法則 「DV=一定」が成立。 (y=Cp/Cv: 比熱比,単原子分子ではy=5/ (2) 熱の出入りなし → Q=0 熱力学第一法則「4U=Q+W」 より 4U = W またはQU=-W' 例 断熱圧縮: W > 0 → 4U0 (温度上 COGETI 断熱

bってなぜ、-Aω^2じゃないんですか？💦

●等速円運動と単振動 公式を導く次の( )に適する式または語を入れよ。 w 点Cを中心として, 半径 A. 角速度 で反時計ま GRON わりに等速円運動をしている小球Pがある。 Pの速 さは(a)であり、加速度の大きさは (b)である。 図のように, 原点を0とするx軸をとり,Pから x軸に下ろした垂線の交点 (正射影) を Qとする。 時 刻 t=0のとき, Pは点Pを通過したとすると,時 刻t において ∠PCP = (c)であり、Qの原点Oからの変位x は, x = (d)で 2009.0 ある。また, 時刻 t における Q の速度と加速度αは、 それぞれPの速度と加速度 のx成分に等しく, v = (e), a = (f) である。 したがって, a は x を用いて、 a=(g)と表される。 このようなQの運動を単振動といい, A を(h),ωを (i), wt (j)という。 09.074/00:0 1 CA -A--Po 400 ヒント 等速円運動の速さと加速度の大きさは、 v=rwとa=rw² から求められる。 x 0

Bの(1)の問題で、答えは写真の通りです。友達にQin＝ΔU＋Woutの方法を教えてもらい、そのやり方でやってみたのですが、このやり方だと状態C→Bで仕事をするので、その分の熱量が加わると思うのですが解説見ると含まれていません。どのように考えればいいか教えてください。 参考... 続きを読む

~ N1, の気 これ を $ F, 必68. 〈等温変化 ・ 定積変化・定圧変化 > なめらかに動くピストンがついた円筒容器内にn [mol〕の 理想気体が入っている場合を考える。 気体は外部から熱を吸 PA 図 1 収したり, 外部へ熱を放出することができる。 理想気体の内 部エネルギーは, 分子の数と絶対温度 T [K] のみで決まる。 この理想気体の定積モル比熱 Cv_[J/(mol・K)〕 や定圧モル比 Cp [J/mol-K)] は,温度によらず一定である。 気体の圧 カ [Pa] と体積V[m*] の関係を表した図(図1)を参照し て,次の問いに答えよ。 気体定数はR_J/(mol･K)〕 とする。 〔A〕 温度の等しい状態Aと状態Bを考えよう。最初、気体は圧力 ^ [Pa], 体積 Va [m²], 温度 T 〔K〕 の状態Aにある。 状態Aから状態B(圧力 DB [Pa], 体積 VB 〔m²〕,温度 T1, ただし VB<VA)に達する過程はいろいろ考えられる。 過程 I は, 等温変化により状態A から状態Bへ変化させる過程である。 過程Iで気体が外部からされた仕事を W 〔J〕, 外 部から吸収する熱量を Q1 〔J〕 とする。 このときW と Q の間に成りたつ関係式を求めよ。 〔B〕状態Aから状態Bへ変化させる過程ⅡIⅠは,まずピストンを固定して外部から気体に熱 を与えて状態Aから状態 C (圧力 DB, 体積 VA, 温度 T2 〔K〕) まで変化 (定積変化) させ, そ の後圧力を一定に保ちながらピストンを動かして状態Cから状態Bへ変化 (定圧変化) さ せるという過程である。 PB(T=T₁) II DB 0 III D 1 VB I III C(T=T₂) II A(T=T₁) VA V (1) 過程ⅡIで気体が外部から吸収する熱量 Q2 〔J〕 は, 状態Aから状態Cへの変化で気体が 外部から吸収する熱量と, 状態Cから状態Bへの変化で気体が外部から吸収する熱量の 和で求められる。 Q2 を Cv と Cp などを用いて表せ。 (2) 過程ⅡIで気体が外部からされた仕事 W2 〔J〕 , DB, VB, V』 を用いて表せ。 (3) (2)の結果と熱力学第一法則を用いて,過程ⅡIで気体が外部から吸収する熱量 Q2 を求め,

定積変化のQ(in)の出し方は Q(in)= Cp×n×ΔT + pΔV であってますか？

コンデンサー1は電気容量C コンデンサー2と3は電気容量2Cで 問題はコンデンサー3に溜まる電気量を求めよという問題で 写真のように電位をy、x、0と置き電気量保存の法則で連立方程式を立てたのですがうまく行かないです どこが悪いのか教えてください 電位差がx-yなのかy-x... 続きを読む

C2 C1 C3 (3 +20 + = (v² Cp 0 +2 +3 3. CV - 201 C3 +2CV92 075-03- C₂ - 2LV-101 + 初期荷 O) 110 接続後 x[v] [〔[v] 421 Dunj

物理、円運動です🙇‍♀️🙇‍♀️ （I）は私の解いたやつではなぜダメか指摘して欲しいです よろしくお願いします

213. 振り子と円運動 図のように, 軽い糸の一端 を点0に固定し、 他端に質量mの小球をつける。 点 0から鉛直下向きに距離 α はなれた点Pには, ピン がつけられている。 点0と同じ高さの点Aから小球 を静かにはなすと, 小球が最下点Bを通過するとき に糸がピンにかかり, 小球は点Pを中心とする半径 もの円運動を始めた。 その後, 小球が図の点Dを通 過した直後に,糸がたるみ始めた。 重力加速度の大 きさをgとして,次の各問に答えよ。 B (1) ∠CPB が0となる点Cを通過するときの, 小球の速さvc を求めよ。 (2) 小球が点Cを通過するときの, 糸の張力の大きさを求めよ。 (3) ∠DPB を αとして, cosa の値を求めよ。 (13. 島根大 m ヒント 213 (2) 半径方向について, 円運動の運動方程式を立てる。 a yang (078) = — you? - Jag bross 2/1² = 9 (0.18) - gb(050 u² = 2g f (0-487 ecosof b. A m Bの位置を最下点としたら ダメミ 213. 振り子と円運動 解答 2a (1) √2g (a+bcos) (2) mg(2g+3cose) (3) 3b 指針 小球は,重力と糸の張力を受けて、 鉛直面内で円運動をしてい る。 糸がたるみ始める点Dでは, 糸の張力が0となる。 この一連の運動 において, 小球は重力 (保存力) だけから仕事をされるので､力学的エネ 糸がピンに触れても、 糸の張力は小球の運動方 向と垂直であり、 仕事を しない。そのため、 力学 的エネルギーは保存され る。 ルギーは保存される。 解説 (1) 点Cの高さを重力による位置エ A ネルギーの基準とする。 点AとCとで､力学的 エネルギー保存の法則の式を立てると(図1)。 mg (a+bcos0)=mv² bcoseb ©点Cを基準とした点A の高さは、a+bcos0 と なる。 22g (a+bcos0) 図1 0 なので, (a+bcos0 ) c=√2g (2) 小球が点Cで受ける力は,重力と糸の張 P 力である(図2)。 円運動の半径は6なので, 半径方向の運動方程式は、 m=T-mgcoso 運動方程式ド (1) の を代入して整理すると 2g (a+bcos0) m -=T-mg cos0 の右辺は、 向心力を表す。 向心力は、円の中心点 P)を向いており, 大き さはT-mgcos/である。 mg cost mgs b 図2 2a T=mg-b -+3 cose) (3) 点Dで糸がたるみ始め, このとき, T=0 となる。 (2) のTの式に T=0,0=α を代入して, ○小球は、糸がたるみ始 める瞬間までは円運動を しているので、 (2) の式 を利用できる。 2a 0=mg(2+3cosa) 36 a b 0 A D V2g Fate (1-cos)}