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物理 高校生

解説をおねがいします

図のように, 大気中に, 断面積がともに.$の円筒容器ん B を。 その中心軸が水平になるように周定する。A は一英 が閉じており, Bは両端が開いている。 さらに。 ビストン 叶 bを用いてそれぞれの円筒に単原務分子理想気体を圭 入する。a は。 A 内のビストンと量内のピストンを連結権 でつないだもので. ビストンabは。 気寄を保ったまま なめらかに円筒の内面に沿って水平方向に移動できるもの 1 と とする。 円筒A, およびビストンabは断熱材でできているが 円筒B は熱をよく通す物質 でできており, 円筒 A の底には体積の無視できるヒーターが取りつけてある。 大気は, 圧力 がア, 絶対温度がアで一定に保たれ。 初め円筒AB内の気体はともに, 圧力がP, 絶対 と4 #とす4 温度が7. 気柱の長きがんであったとする。 JL > (⑯5点) Go(Ltl RI 問1 ビストンa. bを自由に動けるようにして, 初めの状態から。 ヒーターを用いて A 内の 気体をめっくりと温めて絶対温度を 27 にした。この間のピストンaの移動距離 i。および A 内の気体がどストン a にした仕事 叱」 をそれぞれ求めよ。 ムー (5点) 問2 次に 全体を初めの状態に戻し。 ピストンbを固定しでから。 ヒーターを用いてA内 の気体をめっくりと温めで絶対温度を 27 にした。この間のピストンaの移動由苑最後 の状態における A 内の気体の圧力 ア。 をそれぞれ求めよ。また, A 内の気体の圧力ヵ と体 積の関係を表す かレグラフを考え, かレグラフ上で, この間の A 内の気体の圧力と体 積の変化を表す曲線を直線で近似することにより, この間に A 内の気体がビストンaにし た仕事 P。 を求めよぁ ッ (8) 問3 続いて, 全体を初めの状態に戻し, ピストンbを固定してから円筒B全体を断熱材で 包んだ後, ヒーターを用いて A 内の気体をめっくりと温めて絶対温度を 27 にした。 最後の 状態での B 内の気体の絶対温度は 67/5 になったとみなせるものとする。この間のビストン の移動距離 x。最後の状態における A 内の気体の圧力 ア。 をそれぞれ求めよ。また, この 間に A 内の気体がビストンa にした仕事 P。 を求めよ。ただし, ここでは問2 で与えた近[ 似を用いずに答えること。 (⑰点) 半4 問1。 2 3の各過程において, ヒーターが A 内の気体に与えた熱量 Q.Q。 をそ れぞれ求めよら (6点) 旬 NM

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