Tom !本茂歴里
| 単原子分子の理想気体1molをとり,その体>
積と圧力を図に示されている三角形の経路にそ(位
ってA→B →C→Aの順にゆっくりと
圧力+(N/m?)
商円でよ
B)関e (m)V
変化させる。状態A では体積が Vo [m®] で圧力出 COこ頂O A-0-a
3Po
が Po[N/m°], 温度が To{K), 状態 Bでは体積が
。 A薄 ニ
P
V。
m)
(m)で圧力が P。[N/m?], 状態Cでは体積が
4
T
武 るでPota
AT。
=Vた野
V。
体積[m°]
る数値を求めよ。 の の 競 むさ [)a工東 本の ()
Te B
4/
V。
2 {m°], 圧力が3P。[N/m°] である。気体定数
4
をR(J/(mol-K)]とし, 次の口
0
T
0 V
Vo
0
にあてはま 気は4
(1) 過程A-→ Bでは, 気体は外部から
ア用)
ア×RT。(J]の仕事をされる。また,内部エネルギーはイ×RT,(J]だけ減
少するのそ、この過程で, 外部へウ× RT。(J]の熱を放出しだととになる。
(2) 過程B-Cで, 気体は|
(3) 状態Cは,状態 A よりも内部エネルギーがオ× RT。[J] だけ少ない。
(4) 過程C→A では,圧力,温度を変化させながら膨張させた。その途中の体積V,
圧力Pそして温度Tの状態を考える。このとき体積Vと圧力Pとの間には、
エ RT,(J]の熱を吸収する。 ()
の○-()
AV
w- Pav
P。
P=-| カ]×-
-x(V-Vo)+P。の関係が成立する。したがって, 温度Tは体積V
V。
K PoBdaる
AC0st
P&V- LPot
の関数として,
P。
×(V- キ]×V.)° +カ]×キ×T。
RV。
T=-| カ
と表されるから, 体積がキ×V。[m°]のときに温度が最高になる。
(5) このA一→B→C→Aの過程で, 気体がした仕事は|ク]× RT。[J]であ
3
る。
