この問題を解き方の過程も加えて解いていただきたいです。

問11モルの理想気体がシリンダー内に滑らかに動くピストンで閉じ込められている。 気体 定数はR、 温度は絶対温度として、以下の設問に答えよ。 (1)この気体の体積をV、圧力をp、温度をTとして、 その状態方程式を記せ。 また、この 系に外から熱量Qと仕事Wを加えたときの内部エネルギーの変化をAUとする。 これら の間に成り立つ関係を記せ。 (2) 気体の温度を一定 (T1) に保ったまま体積が2倍になるまでゆっくり膨張させた。この 過程における内部エネルギーとエントロピーの変化量および、 気体が外にする仕事の 大きさを求めよ。 また、 膨張後の気体の圧力は膨張前の何倍になっているかを求めよ。 (3)この等温膨張の過程の後、 熱の出入りを遮断して気体をゆっくりと膨張させたところ、 気 体の温度はT2となった。 この断熱可逆膨張による気体の内部エネルギーの変化量を求めよ。 また、気体が外にした仕事の大きさを求めよ。 これらの答えは、この気体の定積モル比熱 Cy を用いて記すこと。

①は、ファンデルワールス力が働くからではないのでしょうか？そう書いたら×にされました。他にどんな理由があるか教えていただきたいです。 ②は平均自由行程の大きさは、気体の圧力と分子間の相互作用に依存しているため温度によって変化することはないと書きましたが、×でした。 わか... 続きを読む

課題① 完全気体とみなせる条件において、 気体の衝突頻度を式から見積 もったとする。 アルゴンでは、実測の衝突頻度と近い値が見積もられ るが､ 二酸化炭素では、大きな差異が生じる。 この理由を考察し、 考 えを詳しく述べなさい。 課題② ある決まった大きさの容器に閉じ込めた気体を加熱した場合、 平均 自由行程は、 温度のみに比例して大きくなることはない。 その理由を 詳しく説明しなさい。

青文字が解答なのですが、なぜ体積を1/nとすると、右下のような分数の式になるのかがわかりません… 教えてください🙇‍♀️

25 較すると,気体が同じ状態から等しい体積だけ変化する場合,断熱変化 のほうが等温変化より圧力の変化が大きいことがわかる。 1 問14 理想気体を断熱圧縮し、 体積を 倍にしたとき,気体の圧力は何倍になるか。 n 比熱比をxとする。

この問題は、高校の熱力学ですよね？

以下の問に答えよ. エネルギー等分配則と2原子分子気体の比熱に関する以下の文章の空欄[ア][ク]を埋めよ.[ウ]は語句,[カ]は数 値、それ以外は数式である. 気体定数をR (R=kBNA, kB : ボルツマン定数, NA:アボガドロ数),気体の絶対温度をTとする。 一辺の立方体(各辺はそれぞれx,y,z軸に平行) の容器の中に1モルの単原子分子理想気体を封入する. 質量mの1個の気体分 子がx軸の方向にある速度vで運動し壁面に弾性衝突するとする.この気体分子がx軸に垂直な片方の壁面に時間tの間に衝突 する回数は[ 1モルの分子が壁面に加える力を ]である. Fとして、その力積Ftは[イ] の平均のNA倍である. 壁面に加わる圧力が FIL2で表せることから, v2の平均をvとして (気体の圧力)×(気体の[ウ])=(気体の全質量)x vという関係式が得られる. 1モルの気体に関するボイル・シャル ルの法則から、12mvx^2=[エ]が得られる.これは気体分子1個の一つの軸方向への運動エネルギーの平均を意味している実 際にはx軸のほかにもy軸、z軸があり、12v2x^2+12+12²より +1+1が成り立つ.また,これら三つの軸は等価である か つまり三つの運動の向き (自由度) に対して等しいエネルギー [エ] があるため, 気体分子1個の平 ける. 均エネルギーは[オ]となる. このすべての力学的自由度に対して等しいエネルギー[] が分配されることを 「エネルギー 「等分配則」という. 1個の気体分子が時間tの間に壁面に与える力積は[ ]であり, ここで、 水素や酸素のような2原子分子を考えよう. 2原子分子は並進運動 (x軸、y軸, 2軸の各方向) 3, 回転運動が[カ], 振動が1の自由度を持つ。 振動の自由度を無視すると, エネルギー等分配則を用いて2原子分子1個の平均エネルギーは [キ], 1モルあたりの全エネルギーを考えると, 定積比熱は[ク] となる.

高校物理の教科書にある問題です。これの解き方を知りたいです…

1 なめらかに動く軽いピストン付きの容器に気体を閉じこめ,ピ ストンが鉛直方向に動くように立てる。 このピストンにおもり を静かにのせたとき, 閉じこめた気体の圧力は何Pa になるか。 おもりの質量を10kg, ピストンの断面積を4.9×10-3 m², 大 気圧を1.0×105 Pa, 重力加速度の大きさを9.8m/s2 とする。 おもり

熱力学の課題がわかりません。答えを教えてくれる方いましたら、お願いいたします。

図のように, 単原子分子の理想気体1molの熱機関のサイクルを考える。 気体は状態1から状 態2では断熱圧縮され, 状態2から状態3では圧力一定で加熱され、 状態3から状態4では断熱 膨張し, 状態4から状態では体積一定で冷却される。 状態 1, 状態 2. 状態3における気体の 体積をそれぞれ, V1 [m²], V2 [m²], V3 [m²], 状態1における気体の圧力をか] [Pa] とする。 気 体定数は R〔J/(mol・K)〕, さらに気体の断熱変化においては,圧力が [Pa] 体積 V[m²],比 熱比yの間にかVY = 一定という関係が成り立つとして, 以下の問いに答えよ。 導出過程も記す こと。 圧力 [Pa] 2012 3 V3 4 V1 体積 V[m²]

問1で間違えたのですが､図1における理想気体の温度を出すのに､内部の圧力(P1と置きました)を求めなきゃいけません。自分は､力のつりあいの式として､｢P1S＝P・2S｣よりP1＝2P としてしまいましたが､解答では｢液面の高さが等しいので､この気体の圧力は大気圧に等しくPで... 続きを読む

II 図1のように、液体が入っているシリンダーAとシリンダーBがあり,水平管 で連結されている。これらのシリンダーには、 それぞれ断面積 Sm?]のピストン A と断面積2S[m?)のピストンBが取り付けられている。これらのピストンの厚 みと質量は無視でき, シリンダー内を滑らかに上下運動できるものとする。ピスト ンAの上部の空間に x[mol] の単原子分子理想気体が閉じ込められている。理想気 体は図1のように加熱 冷却器による加熱と冷却が可能であり, それ以外の熱の出 入りはないものとする。一方、 ピストンBの上部は圧力 P[Pa]の大気圧である。 ここで、気体定数をR[J/(mol·K)], 理想気体の比熱比をY, 液体の密度を p (kg/m°),重力加速度の大きさを g[m/s°]とする。理想気体の温度と圧力はピス トンAの上部の空間の内部で均ーとし, 液体の密度は常に一定とする。また,加 熱·冷却器の体積と熱容量は無視できるものとする。 以下の問いに答えよ。なお, 解答は問題文で示されている記号のみを用いて行うこと。 問 1. 図1のように, 加熱 冷却器による加熱を行う前の初期状態では,ピストン AとピストンBの高さは等しく, ピストンAの上部の空間の高さはL[m] で あった。 (1) このときの理想気体の温度を求めよ。

(2)-i で、分数の分母にMが急に出てきて、 ω=√P0S+Mg/Mh となっていますが、 このMってどこから出てきたんでしょう？ わかる方教えてください！！

|図のように,鉛直に立っている断面積S[m°]のシ まとめの問題 ピストンの単振動だ~! No.1 M に単原子分子が閉じ込められている。ピストンに 質量M [kg]のおもりを置くと, 高さh [m]のとこ ろで静止した。大気圧を P.[N/m°], 重力加速度 をg[m/s°]として,以下の問いに答えよ。 (問題数が多いぞ~, でも負けるな~!) 大気正 h Po 体 273 No.1

可逆変化ということが直接、外界からの圧力と気体の圧力が等しいということになりますか？　可逆変化というのは変化の前後の状態が変わらないということではないでしょうか。

【アエzZ2/ア(アーz5)ニzzZ ヶとのみは征数である. 可逆変化であるから。 和 ましい。 したがっ 了ぅs 24) く アーリ/ pay=リ/ (ーー 141 了ュ AM で プ こい

至急お願いします 本当にお願いします

[軸 [1・芋選択者用問題】(配京 33点) ゞざのシと ンダーと浴らかに動くピストンによって, 1 モルの単原子分子理想 気体(以下, 気体とよぶ)を閉じ込めておく。シリンダーの中にはヒーターHがあり, 遠隔操作できるようになっている。シリンダーとビストンは断熱材でつく ちれており, た, シリンダーの厚さおよびヒーター 耳の体積 重き, 熱容量は無視する。大気圧 を 記、重力加速度の大きるを の, 気体定数を 尽 として, 以下の〔I), 【) の問に答え よ。 シリンター 図1 【1) 茹1のように, シリンダーの底面を水平を床上に置き、シリングーとビストンを 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 たであり9, ビストン の下面とシリンダーの識面との距離も / であった。このとき, 気体の圧力は2肪 絶対温度は 7。 であった。この状趣を状態1 とよぶ。 関1 ビストンの質量を Sg を用いて求めよ。 -問4 2を R、S, た。尺を用いて求めよ。 ヒーター耳をしばらくの間作動きせたところ, ビストンはゆってりと上昇し、ビ ストンの上面が天井た挟する直前で止まった。との状態を状態2 とよぶ。 間3 状態2における気体の圧力 肪 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 状下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 4 とと ーター HHから生した熱量 の,。 をそれぞれ 双。 76 を用ぃて求めよ。 さらにヒーター是をしばらくの間作動きさせ @, と同じだけの熱量を気体に加え た。 その壮果, 気体の状態は状態 3 となった。 問$ 状態3における気体の絶対温度 7。 を 76 を用いて求めよ。また, 状態3 ける気体の圧力 用 を 用 を用いて求めよ。 5 (TI) 図2のように, シリンダーを液体の中に鉛直に入れたとこ から測った溢面の高きがんとなり, ビストンの上面と天寿と た。 このとき, 気体の状表は状態 1 と同じであっ