(2)放出する熱量を求める問題について 赤線を引いたところですが、なぜ-をつけているのでしょうか⁇

単原子分子理想気体 [mol] に対して, 図 男 の4つの過程をくり返して状態を変化させ、 た。状態Aの気体の温度を TA [K], 気体 2 定数を R [J/(mol･K)] として,次の各量を n, R, Tx を用いて表せ。 (1) 状態 B C D の温度 TB, Tc, Tb[K] (2) A→B→C→D→Aの変化で,気体 0 ・ 3 QA-B = nR (TB - TA) = nRTA 2 p が吸収する熱量 Qin [J] と, 放出する熱量 Qout [J] (3) このサイクルを熱機関とみなしたときの熱効率e (分数で答えてよ い) 4lom 0.1 RUHUR 解 (1) ボイル・シャルルの法則 (p.103 (6)式) より は圧力に比例し, 定圧変化では体積に比例する。 TB = 2TA [K], Tc = 2TB = 4TA [K], T = 1/1/27c=2TA[K] 3 2 B (2) 各過程で気体が得る熱量を QA-B [J] のように表す。 A → B, C → D は定積変化であるから, 定積モル比熱 3 「Cv= R」(p.119(40) 式) を用いて 2 A¦ 5 QD-A=nR (TA - TD) = -5 nRTA 2 2 13 以上より Qin = QA→B+QB→C = 2 Qout —— Qc→D=12/23nR(To-Tc)=3nRT B→C, D →Aは定圧変化であるから, 定圧モル比熱 「Cp=12/27R」(p.119(41)式)を用いて 5 QB-c=12/27nR(Tc-Ta)=5mRT^ D 2V 体積 温度は,定積変化で 100 nRTA [J] 11 - (QC→D + QD→A) = nRTA [J] Mo ~2

物理　熱力学の問題です。 写真の、マーカーを引いた部分についてですが、解説のはじめの方にフラスコを温める前がV[m^3]のようなことが書かれているのに、このマーカーの部分では温める前にフラスコ内にあった空気の質量をV’[m^3]としているのでしょうか。 分かりづらい質問で申... 続きを読む

問題24 ボイル・シャルルの法則 口の開いたフラスコが、 気温 〔℃〕, 圧力か [Pa] の大気中に放置されている。このフ ラスコをt〔℃〕までゆっくり温めた。 次の各問に答えよ。 (1) このとき, フラスコ内の空気の圧力はいくらか。 (2) 温度が 〔℃〕 から [℃] になるまでに, フラスコの外へ逃げた空気の質量は, はじ めにフラスコ内にあった空気の質量の何倍か。 指針 一定質量の気体では、圧力、体積 V, 温度の間に DV=一定の関係(ボイル・ T シャルルの法則)が成り立つ。 フラスコの外へ逃 げた空気も含めて, この法則を用いて式を立てる。 解説 (1) フラスコは口が開いており, 大気に通じているので, フラスコ内の空気の圧 TST LLE 力は大気圧に等しい。 したがって, [Pa] (2) フラスコの容積をV[m²] とし 温める前の [°C], p 〔P〕, V[m²] のフラスコ内の空気が, 温めた後, t [℃] [P] V'[m²] になったと する。 ボイル・シャルルの法則の式を立てる P₁V' と, 273 + t2 DIV 273+t1 = 273+ t₂ これから, V'=Vx 273+t₁ フラスコの外に逃げた空気の体積 ⊿V は, t₂-t₁ ⊿V=V'-V=Vx- 273+t₁ 温める前にフラスコ内にあった空気の質量を m, 外に逃げた空気の質量を4m とすると, Am _ AV m V' 4m m = が成り立ち , VX VX 発展問題297 t₂-t₁ 273 + t1 273 +2 273+t₁ = t₂-t₁ ・倍 273+t2

化学の問題に関して質問いたします。 うまく質問できないですが、質問したいことをまとめました。 画像に載せておりますので、分かる方お教えください。 気体の体積と容器の体積というものがごっちゃんになってます。 よろしくお願いいたします。

習一定温度において、 2.0×105Paの酸素 2.0Lと､ 4.0×105Paの窒素 10.0L を 20.0Lの容器に入れた。 この混合気体の全圧を求めよ。 ボイルの法則より 2.0×105×2.0 = Posx20.0 Poo=0.2×10² 4.0×10²×10.0 = PN2×20.0PN2 = 2.0×10 よって、求める全圧は Pos+PN2=2.2×105 (Pa) 黄色の下線の式を 50 問題として言いかえてみました♪ ・温度一定で、2.0×10Pa 2.0Lの画素の 圧力をPozにすると体積は20℃になる。 このとき、Po2は何Paか。 PIV,=P2V/2より. 2.0x105×2.0 = Poz×20 iPo2 = 0.2×10'Pa) 結局は <質問> "1 Vo 20Lの容器というのは、気体がつくる 体積ということですか? 2.0Lの気体が、20Lの容器と同じ体積に なるということですか?

写真の赤線部分についてですが、なぜ、T/Pが一定のときVは定数であるとわかるのですか？

P2 か pi 0 P₁ 0 T1 度でまっすぐQ に向かって進む。 問3 3 (3 -V図に 気体の状態変化を,体積をVとして 表しておく。 A→Bの過程では、温度 が一定の 等温変化で圧力が増加するので、ボイルの法則 からpV=[一定] の双曲線となる。 B→Cの過程 は圧力が一定の定圧変化で、 温度 Tが増加する のでシャルルの法則から VIT=[一定] となり、 体 積Vは温度 T に比例して増加する。 CAの過程 は、与えられた 図より = [一定] である ので,ボイル・シャルルの法則より体積Vが一 定の定積変化になる。 以上より, p-V図は下図の ようになる。 これをもとに各選択肢を見ていこう。 B BI V₁ A 定圧 A V2. C T2 W= PE 0 (d) -T

写真の(2)の問題についてですが、 赤線枠の解答の1行目に、等温線(点線)を〜と書いてあるのですが、この点線は直線ABの上側の双曲線と下側の双曲線のどちらのことを指しているのでしょうか？ また、なぜ双曲線のグラフを書くことにより、「AB間で温度は上昇した後、下降し元の温度... 続きを読む

13 図のようにA→Bと状態変化させた。 AとBは 温度が等しい。 (1) 気体がした仕事はいくらか。 (2) A→Bの間で温度はどのように変わっている か。 (3) AB間を等温変化に置き替えると仕事は増 すか減るか｡ 13 (1) 斜線部 の台形の面積よ 4P り 2 (P+4P).3V = 15 PV 2 P A1 圧力 4P P A V AP B V 4 V (2) 等温線(点線) を思い浮かべればよい。 温度は上昇した後、 下降し元の温度に戻 ることが分かる。 なお, AとBの温度が等しいことは AP.V=P・4V(=nRT) より読みとれるようにしたい。 (3) 等温変化でAB間を移したときの 仕事は前図の灰色部になるから, 斜線部 に比べて明らかに減る。 B 4V 体積

(2)は1枚目の時何が間違っていたのでしょうか？ 内部エネルギーで理想気体だからCv=3/2Rに変換できる気がするんですが… 単原子分子と問題文に書かれていないから使えないということですか？

374q_p.182_3 編_3章_基本問題 257 熱機関 _.docx 1molの理想気体の圧力と体積Vを下図のように, A→B→C→Aの順に変化させた。 最初の状態 A. は po 2po [a],[m²] であった。 p 〔Pa〕 C Po 気体定数をR [J/(mol･K)] とし, 理想気体の定積モ ル熱容量を Cy [J/(mol･K)] とする。 (1) 状態 A,B,Cの温度をそれぞれ求めよ。 (2) A→B間での内部エネルギーの増加量を求めよ。 (3) A→B 間,B→C間で気体がした仕事をそれぞれ求めよ。 (4) A→B→C→A間で気体が得た熱量を求めよ。 (¹) A = PV = nRTs Povo = RTA B-2Po4yo=R7日 C. 2PoVoRTc A 0 V, < Ja TB & Po Vo 13 To 2PoVo B 4V, V[m³) Povo R (2) ALl = nR (Povo - Povo) · 3 · 7 Povo - 3/1 P.V. R R

(2)のように式を反応前、変化量、反応後と書くグラフを使って求めるのはどのようなときですか？

基本例題 7 気体の全圧と分圧 2.5×10 Paの酸素の入った 3.0Lの容器と,同じ 温度で1.5×105Paの水素の入った2.0Lの容器が ある。 (1) この2つの容器をつなぎ, 十分長い時間同じ温 度に保ったときの酸素の分圧と混合気体の全圧を求めよ。 (12) (1)の混合後の気体に点火し水素を完全に反応させた後,前と同じ温度にもどし たときの容器内の圧力 〔Pa〕 を求めよ。ただし, 水蒸気圧は考えないものとする。 - (反応前) (変化量) (反応後) 指針 (1) 酸素だけが両方の容器に拡散したときに示す圧力が酸素の分圧, 水素だけが両方 の容器に拡散したときの圧力が水素の分圧であり,全圧=分圧の総和である。 (2) 2Hz + O2 → 2H2O の反応が起こる。 気体どう 物質量の比=分圧の比 しの反応では、温度・体積が一定であれば,圧力を 物質量と同じように扱って計算できる。 解答 (1) ボイルの法則 1 Vi=p2V2 より, (温度・体積一定) 酸素と水素の分圧を p 〔Pa〕, pp 〔Pa〕 とすると, [酸素] 2.5×10Pa×3.0L= p 〔Pa〕x (3.0+2.0) L pa=1.5×10Pa 答 [水素] 1.5×10 Pax2.0L=pB〔Pa]×(3.0 +2.0) L DB = 6.0×10^Pa 2H2 6.0x104 -6.0×104 0 3.0L, 2.5×10 Pa. O2 [全体] pa〔Pa〕+pp 〔Pa〕=1.5×10Pa +6.0×10Pa=2.1×10°Pa答 (2) + 2H2O(液) O2 1.5×105 -3.0×10^ 1.2×105 2.0L, 1.5×10 Pa. コック H2 50 (Pa) (Pa) (Pa) 答 1.2×10°Pa

この式はどこから来たのでしょうか？

202 気体の変化 右図のように, 単原子分子の理想気体 を A→B→C→Aと状態変化させた。 状態 A での絶対温 度を T〔K〕 とする。 (1) (2) 状態 B C での絶対温度を求めよ。 A→B→C→Aの1サイクルの間での最高温度を求めよ。 (3) B→Cの間において,気体が吸収した熱量は,初めは V増加していくが、 ある体積V〔m〕 を超えると減少して いく。 V を求めよ。 3por 2 PO Po 0 p 〔Pa〕 B A Vo (27) C V[m³] 3V

2番の問題なんですけど、計算に生成した水の圧力を含めて考えないんですか？

BAR 新潟大 226 混合気体と飽和蒸気圧 次の文を読み、あとの各問いに答えよ。 気体は理想気体とし、水には溶けないものと する。また,液体の水の体積は無視でき, 127℃の水の飽和蒸気圧は 2.5×10Pa とす |気体定数 8.31×10Pa・L/(mol･K) 1.0mol の水素 H2 と2.0molの酸素 O2 の混合気体を体積が変化するピストン容器 に入れ,気体の温度を27℃ 全圧を1.0×105Paにした。次に, ピストン容器の体積 る。 を一定に保ったまま,容器内の気体に点火して完全燃焼させた後,気体の温度が127℃ になるまで放置した。 最後に、 (ウ) (1) 下線部 (ア)について、 容器内の水素の分圧 [Pa] を求めよ。 (2) 下線部(イ)について, 容器内の酸素の分圧〔Pa〕 を求めよ。 (3) 下線部(ウ)の操作による体積と全圧の変化を表すグラフを. 次の(a)~(d)から選べ。 点 Aにおいて, 水の状態が変化し始め、そのときの体積を VA とする。 (a) (b) (c) 全圧↑ 0 B A 0 全圧↑ 容器の体積を減少させた。 温度を127℃に保ったまま、 B 186 A 全圧↑ B (d) 全圧 B• ERUAR [ass A VA 体積 0 VA 体積00 VA 体積 VA 体積 (4)(3)で選んだ図の点Aから点Bへの過程では水はどのような状態変化をするか。 (5) (3)で選んだ図の体積 VA [L] を求めよ。

物理の熱力学の問題です 黄色マーカーで引いたところの解説をお願いします

76 第2章 熱と気体 *** 57 [12分 ･20点】 XX 気体の熱的性質について考えよう。 図のような, シリンダーとなめらかに動 くピストンからなる断熱容器があり, ピス トンにはバネが付けられている。 また,シ リンダーにはヒーターが付けられており, 断熱容器に閉じ込められた単原子分子理想 気体に外部から熱を加えることができる。 さらに, シリンダーにはコックが付けられ 0 63 8 ている。 最初にコックは開かれており, 容器内の気体の圧力は大気圧と同じであった。この とき シリンダーの気体の部分の長さとバネの長さはともに⑩であり、バネは自然 の長さであった。また,シリンダーの断面積を S, 大気圧を po, 室温を絶対温度で To とする。 問1 コックを閉じ、ヒーターによって熱を与えて容器内の気体をゆっくり膨張させ る。 容器内の気体の圧力が 10mとなったとき, パネの長さは 1/26 -ℓo となった。ぱね 定数は PoS この何倍か。 ② 63 80 25 144 3 9 8 19 ② 144 9 80 17 3 144 ヒ 5 4 *コック 80 9 問2 このとき, 容器内の気体の絶対温度をTとする。 T1 は T の何倍か。 9 8 4 9 ① ② (3 4 ⑤ 6 9 5 8 問3 気体の物質量をn, 気体定数をRとすると気体の内部エネルギーの増加分4U はいくらか。 0nR(T₁-To) nR (Ti-To) ⒸnR (T₁-To) 13 144 6 5 ⒸnR(T₁-To) 問4 この間に容器内部の気体は, 外部(大気とバネ)に対して仕事をする。 この仕事 W は poSlo の何倍か。 ① 8 9 バネ 10 9 11 144 4 問5 ヒーターによって気体に与えた熱Qを4UとWを用いて表せ。 0 AU-W ②4U+W 3 W-AU *58 18分 ･12点】 X A 問1 容器内に閉じ込めた理想気体の温度を上昇させる。 温度上昇が共通のと き,気体の体積を一定に保った場合と, 圧力を一定に保った場合を比べると、必要 熱エネルギーはどちらの方が大きいか, またその理由は何か。 ① 体積を一定に保った場合の方がQが大きい。 理由は気体が外部に仕事をしない からである。 ② 圧力を一定に保った場合の方がQが大きい。 理由は気体が外部に仕事をするか らである。 どちらの場合もQは同じである。 理由は温度上昇が同じだからである。 B 気体定数をRとする。 理想気体の定積モル比熱をCio 定圧モル比熱をC, とする。 Cr, Cyの間に成 り立つ関係式として正しいものはどれか。 ① 0 Cp-Cv=R ②Cv-Cp=R ③ Cy+Cp=R 問3 単原子分子理想気体と2原子分子理想気体の定積モル比熱の組合せとして正し いものはどれか。 ただし, 気体の温度は300Kとする。 ② §2 気体の状態変化 4 単原子分子 R R R -R 77 2原子分子 3R R R R