高校物理の問題です。 本当にわからないです教えてください！！

必解 128 気体の変化 右図のように, 2.0mol の単原子分 子の理想気体をA→B→C→Aと状態変化させた。 B→C[P] [Pa〕↑ は断熱変化で, V' = 一定の関係が成り立つ。 ただし, 4.0×10---- ONE 5 状態 A での絶対温度を300K とし, y = - 64 2.3. 3' 気体定数を8.3J/ (mol･K) とする。 (1) 状態 A での体積, 状態Bでの絶対温度, 状態 C で 1.0×105- の体積と絶対温度をそれぞれ求めよ。 場 (2) A→B,C→Aの各過程で気体に加えた熱量をそれ ぞれ求めよ。 (3) C→AB→Cの各過程で気体がした仕事をそれぞれ求めよ。 (4) A→B→C→Aを熱機関と考えたときの熱効率を求めよ。 0 B Ai I VA C V Vc [m³] ast C JP

(4)が分かりません💦 2枚目が解説です。 kΔTcaと置くところから全く分からず...どなたか解説お願いします🙇‍♀️

例題 21 気体の変化 114 115 118 120 121 126 下図のように, 物質量が一定の理想気体をA→B→C→A と状態変化させた。 B→C は等温変化であり, A での絶対温度は300Kであった。 (1) B での絶対温度 TB 〔K〕 と C での体積Vc[m²] を求め p[Pa〕↑ よ。 (2) A→Bの過程で,気体が吸収した熱量は AT I QAB=9.0×10°〔J〕であった。 気体が外部にした仕事 WAB〔J〕はいくらか。 また,気体の内部エネルギーの0.30 変化 AUAB〔J〕はいくらか。 (3) B→Cの過程で,気体が外部にした仕事は WBc=9.9×10°[J] であった。 気体の 内部エネルギーの変化4UBc 〔J〕 はいくらか。 また, 気体が吸収した熱量QBc〔J〕 はいくらか。 3.0×105 1.0×105 C Vc V[m³] (4) C→Aの過程で,気体が外部にした仕事 WcA〔J〕 はいくらか。 また, 気体の内 部エネルギーの変化 4UcA 〔J〕, および気体が放出した熱量 QcA [J] はいくらか。

なぜこの熱力学第1法則のwが−になるのでしょうか？仕事されてませんし、圧縮とかもされてないですけど，なぜですか？

る体積V〔m゜」を超えると減少していく。 V1 を求めよ。 22 気体の変化 次の問いに答えよ｡ (1) 体に加えられる熱量を②気体にする仕事を気体 の内部エネルギーの変化をAUXして,これらの間に成り 立つ関係式を答えよ。 また、この関係式が表す法則の名前 を答えよ。 LE 次に, ピストンのついたシリンダーに閉じ込めた気体を加 熱する場合を考える。 気体の体積を一定にして加熱する場合 を(a), 圧力を一定にして加熱する場合を(b) とする。 気体 ピストンは固定 熱する (a) ピストンは動く (2)(a) の場合,気体にする仕事 wa は正か0か負か。また, 加えられる熱量 Q2, 内部エネルギーの変化4U の間に成◎ ◎ ◎熱する り立つ式を答えよ。 (b) (3) (b) の場合,気体にする仕事 wb は正か0か負か。 また, 仕事 wb, 加えられる熱量 Qb, 内部エネルギーの変化AU の間に成り立つ式を答えよ。 (4) (a)と(b)の場合で, 同じだけ温度を上昇させる場合を考える。気体の内部エネルギー を温度だけの関数とすると, AUと4Uとの大小関係はどうなるか。 また, Qa と Qb との大小関係はどうなるか。 さらに, (a) の場合の比熱 c と (b)の場合の比熱 c との大 小関係はどうなるか。 ただし, (a) と (b)の場合で気体の質量は等しいとする。 ント 218 (1) V=nRT (1)2) ピストンにはたらく力のつり合いを利用する。 (3) Vグラフの面積を利用する。 (5) 熱力学第1法則 219 センサー 55 (2) 直線の方程式を求める。 pV=nRT (3) 熱力学第1法則を用いる。 14 気体の状態変化

なぜこの熱力学第一法則でこれはマイナスになるのでしょうか？圧縮もしてませんし、仕事もされてるとか、明記されてないです。

加していくが、ある体積 Vi〔m² 〕 を超えると減少していく。 V, を求めよ。 220 気体の変化 次の問いに答えよ。 (1) 体に加えられる熱量をQ 気体にする仕事を気体 の内部エネルギーの変化をAUとして,これらの間に成り 立関係式を答えよ。 また、この関係式が表す法則の名前 を答えよ。 次に, ピストンのついたシリンダーに閉じ込めた気体を加 熱する場合を考える。 気体の体積を一定にして加熱する場合 を(a),圧力を一定にして加熱する場合を(b) とする。 ピストンは固定 気体 熱する (a) ピストンは動く (2)(a)の場合,気体にする仕事 wa は正か0か負か。また, 加えられる熱量Qa, 内部エネルギーの変化4U の間に成◎◎ ◎熱する り立つ式を答えよ。 (b) (3) (b) の場合,気体にする仕事 wb は正か0か負か。 また, 仕事 wb, 加えられる熱量 Qb, 内部エネルギーの変化4U の間に成り立つ式を答えよ。 (4) (a)と(b)の場合で,同じだけ温度を上昇させる場合を考える。 気体の内部エネルギー を温度だけの関数とすると, AUと4U との大小関係はどうなるか。また, Qa と Q との大小関係はどうなるか。 さらに, (a)の場合の比熱 c と (b) の場合の比熱 co との大 小関係はどうなるか。 ただし, (a) と(b)の場合で気体の質量は等しいとする。 ント 218 (1) pV=nRT (1)2) ピストンにはたらく力のつり合いを利用する。 (3) -Vグラフの面積を利用する。 (5) 熱力学第1法則 219 センサー 55 (2) 直線の方程式を求める。 pV=nRT (3) 熱力学第1法則を用いる。 14 気体の状態変化

断熱容器を用いた実験において気体の変化を解く時、断熱変化していると見て計算して大丈夫ですか？

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

このグラフにおいて、 AB間→気液平衡 BC間→すべて気体 なのですが、どちらが気液平衡の区間であるかに関して、体積が大きく圧力が小さい方が気体として存在しやすいことだけから判断して大丈夫でしょうか？

[x 105 Pa] 0.6 容器内の圧力 0.5 容 0.4 0.3 力 0.2 0.1 0.0 0 EA 1 EB 2 3 容器の容積 [ 図 1 EC 4 5 6 E

問4の考え方についてなのですが、 水蒸気の物質量は変わるからボイルシャルルの法則は使えない→空気の体積、空気の体積+水蒸気の体積は同じ→空気だけについて考える という解釈で良いのでしょうか？ また、p=1.0×10^5+0.036×10^5(27℃のときの水の飽和蒸気圧)... 続きを読む

実験3 コックを閉じた状態で,容器Aに, 9.0gの水と 27℃ 1.00 × 10°Paで2.0Lの 乾燥空気を入れた。1.00 × 105 Paのもとでピストンを固定せず, 容器 A 内を 87℃ に保って長時間放置し, 容器 A内の気体の体積を測定した。 このとき,容器A内 には液体の水が存在していた (図3)。 9.0gの水, 27℃, 1.00 × 10Pa で 2.0Lの 圧力計 乾燥空気を容器Aに入れる。 ピストン 87°C 容器 A 103 図 3 水 コック (閉) 圧力計 容器 B 問3 実験3の気体の変化に関する法則として, 「一定量(同物質量)の気体の体積は,圧 力に反比例し 絶対温度に比例する」 という法則がある。 この法則名を答えよ。 問4 実験3において, 測定した容器 A内の気体の体積は何Lであったか。 有効数字2 桁で答えよ。 ただし、空気の水への溶解は考えないものとする。

(1)の問題で大気圧はなぜ考えないんでしょうか？

、とも 熱したと 66* 断面積S,質量 M の一端を閉じた円筒が、開 口部を下にし,上端は水面に一致して鉛直に静止 している。円筒には鉛直下向きに外力が加えられ ている。円筒の内部には気体が入っており, 円筒 の上端から内部の水面までの距離をdとする。 円筒の厚さ,内部の気体の質量, 水の蒸発は無視 する。大気圧を P., 水の密度をp, 重力加速度 積はもと ) とする。 Po M p S 図1 け増加し Po をgとする。 p h いくらか。 (1) 外力の大きさを求めよ。 次に,円筒を深さんの位置まで沈めると, 外 力を加えなくても円筒は静止した(図 2)。このと 1 三都府大) 24 M きの内部の気体の高さはdであった。 (2) 円筒の質量MをP., p, S, d, gの中から 必要なものを用いて表せ。 (3) 円筒内の気体の変化は等温変化とみなせるものとする。 んを P, p, S, d, g の中から必要なものを用いて表せ。 (4)円筒内の気体の変化が断熱変化とみなせる場合を考える。円筒が静 止できる深さんは(3)で求めた値より大きいか, 小さいか。 図2 000 「ストン たとこ (筑波大) た。加 圧をP 67* の明)っ 台ヒ ロ p し た 比の n 彼庫 日 産

なぜ温度が等しくなるのですか？

4. 以下の設間の解答を所定の解答欄に記入せよ。 解答中に分数が現れる場合は既約 分数で答えよ。なお, 導出過程は示さなくてよい。 熱を通さない断熱材でできた内側の断面積Sのシリンダー容器(以後, 容器と 呼ぶ)がある。気体定数を R, 重力加速度の大きさをgとする。 (A) 図1のように容器を鉛直方向に固定し, 熱を通す透熱材 (熱をよく通す素材) でできた熱容量の無視できる質量 Mのピストンを容器内側の中央に設置して, ビストンの上側と下側にそれぞれ1 mol ずつ(合わせて2mol)の単原子分子の 理想気体を入れた。 ピストンで密封された上側と下側の理想気体の圧力, 体積, 温度はともに等しく,その圧力を P。体積をV%温度を T, とする。この状態 を状態1とする。/ 次に状態1で容器の中央に設置されていたピストンの固定を外すと,ピストン は鉛直下方にゆっくりと距離aだけ移動して静止した (図2)。この過程におい て,ピストンで仕切られた理想気体は常に平衡状態に達しており; ピストン上側 の理想気体の圧力はP, 体積は Vで, ビストン下側の理想気体の圧力は P, 体 ん 積はVらであった。この状態を状態2とする。なお, ピストンと容器の間に摩擦 力はなく,ピストンは鉛直方向になめらかに動くことができる。また, ピストン と容器のあいだに隙間はなく, ピストンで仕切られた理想気体は反対側に漏れ出 品。 ることはないものとする。