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物理 大学生・専門学校生・社会人

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B 【問5】 (第1回レポート 【問4】 の続き) 図のように, 温度 T の環境下で、 取手のつ いたピストンがある容器の下側に物質量 n の理想気体が封じ込められていて, 容器の 上側は真空になっている. 気体は容器を通して外界との熱のやりとりは自由にできる ものとし、ピストンの質量は無視できるほど小さく, 滑らかに動かせるものとする. ピ ストンの取手の上におもりをのせてあり, 気体の体積はV」 となっている. 以下の 問いに答えよ. (i) おもりAがのっている取手の上に, 追加でおもりBをのせるとピストンはさら に下降し、しばらくしたのちピストンは静止して気体の体積がV2 となった. こ の状態変化に伴うエントロピーの変化量 AS1 2 を求めよ. (ii) おもりBだけを取り除くと, しばらくしたのち気体の体積は V1に戻ってピストンは静止した. この状態変化に伴うエ ントロピーの変化量 AS2→1 を求めよ. (iii)(発展問題) (i) (ii) それぞれの過程でのエントロピー生成 7 Sgen1→2, Sgen2→1 を求め,これらの過程の可逆性を論 じよ. (iv) (発展問題) おもりAがのって熱平衡である状態1と, おもりBがのって熱平衡である状態2の間における, ヘルムホ ルツの自由エネルギーの差 AF1→2= F2 - F1 を求めよ. (v) (発展問題) 状態変化 1→2の間に, おもり AとBの位置エネルギーが気体に与えられる. これと (iv) で求めた AF1 2 との差は何を表しているのかを議論せよ. *4 ガソリンエンジンの熱力学的モデルとされるサイクルである. C→Dが可燃性混合気の圧縮, DAが燃焼, AB が膨張, B→Cが排気・吸気 に対応する. DAにおける吸熱は温度 TA の熱源から, BCにおける放熱は温度 T の熱源へ 瞬間的に行われるものとする, *5 仕事は、体積変化に伴って圧力がするものだけとする. *6 実際のガソリンエンジンでは,過程DAでのエネルギー流入は, 熱源 A からの熱流入ではなく、 ガソリン燃焼によるエネルギー流入である. Q *7 過程 A B において, 温度 T の熱源から熱Qを受けとるとき, Sgen = (SB-SA) - T

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数学 大学生・専門学校生・社会人

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問1 以下の方程式について考える。 logy=5+0.2x log は自然対数を表す。 このとき、以下の空欄に、半角で、 もっとも適切な算用数字を入力しなさい。 ま た、小数点が必要な場合も半角で入力しなさい。 xが1単位増加するとき、yは 問2 以下の方程式について考える。 y=5+200logx log は自然対数を表す。このとき、以下の空欄に、半角で、 もっとも適切な算用数字を入力しなさい。 ま た、小数点が必要な場合も半角で入力しなさい。 xが1パーセント増加するとき、yは 問3 以下の方程式について考える。 xが1パーセント増加するとき、yは 問4 以下の方程式について考える。 logy=8+2logx log は自然対数を表す。このとき、以下の空欄に、 半角で、 もっとも適切な算用数字を入力しなさい。 ま た、小数点が必要な場合も半角で入力しなさい。 パーセント増加する。 xが1パーセント増加するとき、yは 問5 以下の方程式について考える。 単位増加する。 y=6+1000logx log は自然対数を表す。 このとき、以下の空欄に、 半角で、 もっとも適切な算用数字を入力しなさい。 ま た、小数点が必要な場合も半角で入力しなさい。 xが1単位増加するとき、yは 問6 以下の方程式について考える。 パーセント増加する。 xが1パーセント増加するとき、yは logy=3+0.05x log は自然対数を表す。 このとき、以下の空欄に、 半角で、 もっとも適切な算用数字を入力しなさい。 ま た、小数点が必要な場合も半角で入力しなさい。 単位増加数。 パーセント増加する。 logy=5+20logx log は自然対数を表す。 このとき、以下の空欄に、 半角で、 もっとも適切な算用数字を入力しなさい。ま た、小数点が必要な場合も半角で入力しなさい。 パーセント増加する。

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