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びヒーター 廿の体積, 重き, 熱容量は無視する。大気圧
を 重力加速度の大きさを の, 気体定数を として、 以下の〔L)、 (の間に答え
天井 天井
國1 留2
〔T) 図1のように, シリンダーの底面を水平な床上に置き、シリンダーとピストンを
鉛直に立てたとき, ビストンの上面と水平な天井との距離は んであり9, ビストン
の下面ととリンダーの底面との距離も 上 であった。このとき, 気体の圧力は 2
絶対温度は 7? であった。この状直を状態 1 とよぶ。
開] ビストンの質量を 用 ⑤ を用いて求めよ。
。 間2 公を、S, た。尽を用いて求めよ。
2
ヒーター耳をしばらくの開作動きせたところ, ビストンはゆっくりと上昇し。、ビ
ストンの上面が天井に接する直前で止まった。との状態を状態2 とよぶ。
問3 状態2における気体の圧力 及 を 肪 を用いて求めよ。また, 状態2における気
体の絶対温度 7: を 7? を用いて求めよ。
間4 状態1から状態2への変化において, 気体の内部エネルギーの変化 2が とと
ーター是から生じた熟量 の, をそれぞれ 尋。 7? を用いて求めよ。
ヒーター量をしばらくの間作動きせ, Q⑫ と同じだけの熱量を気体に加え
た。 その結果, 気体の状態は状態 3 となった。
問5 状態3における気休の絶対温度 73 を 7? を用いて求めよ。また、 状態3にお
ける気体の圧力 用 を 肪 を用いて求めよ。
〔I) 図2のように, シリンダーを液体の中に鉛赴に入れたところ, シリンダーの底面
から測った液面の高きがんとなり, ピストンの上面と天井との距離は んであっ
た。このとき, 気体の状態は状態 1 と同じであった。 シリンダーの質量はピストン
の質量と同じである。シリンダーが傾いたり, 倒れたりすることはなく。 また。溢
画から天井までの距離は一定であるものとする。
問6 液体の密度を 肪ん。 を用いて求めよ。
モーターHをしばらくの間作動させたところ。ビストンはゆうく りと上昇
ストンの上面か天井に接する直前で止まった。この状態を状存 4とよぶ
間7 状態4における気体の絶対温度 7 を が を用いて求めよ
