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

(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。

良問の風66（2）についてお聞きしたいのですが、 左辺がρS（1/2d＋h）gとならないのはなぜですか？

66* 断面積S,質量 Mの一端を閉じた円筒が,開 Po 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Po, 水の密度をp,重力加速度 M d p S 図1 Po をとする。 c9) 外力の大きさを求めよ。 p h 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 M きの内部の気体の高さはっdであった。 ○ (2 円筒の質量 M をPo, p, S, d, gの中から 必要なものを用いて表せ。 円筒内の気体の変化は等温変化とみなせるものとする。hを Po, P, S, d, gの中から必要なものを用いて表せ。 4Y 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hは(3)で求めた値より大きいか,小さいか。 図2 (筑波大)

64<シリンダー内のピストンの運動> ⑶が定圧変化になる理由を教えてください🙏

2L回衝突するの 間 At の間に壁面Aの受ける力積は 2mu,x "At _ mu;At (N.o 0| 48 9気体分子の運動と状態変化 外で空気の圧力は等しい。 次に, 球体内の空気をゆっくり加熱して, 空気の温度をアに る。このとき球体内の空気の密度はpであった。 (2) pをTo, Po, Tを用いて表せ。 空気を除いた気球にはたらく重力の大きさは, 重力加速度の大きさをg[m/s"] とまっ と,Mg[N] である。また, 球体内の空気の温度がTのとき, 空気の質量はpV[kg〕 で去 る。球体内の空気にはたらく重力の大きさは, V, To, Po, T, gを用いてオ]xg[N) と表すことができる。 よって, 空気を含む気球にはたらく重力の大きさF[N] は, F=(M+())×g で与えられる。一方, 空気中に置かれた球体は, 球体外のまわりの空気 から鉛直上向きに押し上げる力, すなわち, 浮力を受ける。 簡単のため, 球体外のまわり の空気の密度をPo とすると, その浮力の大きさf[N] は球体内の空気と同じ体積をもっ 球体外の空気にはたらく重力と同じ大きさで, f= カ]×g で与えられる。いま, Tが Fと子の一致する温度 T,[K] をこえると,気球が上昇し始めた。 (3) 横軸に球体内の空気の温度 T, 縦軸にFをとって, グラフの概形をかけ。 (4) 球体内の空気の温度に対するFと子の関係から, 気球が浮上する理由を説明せよ。 (5)気球が浮上を始める温度 T, を1V, M, To, poを用いて表せ。 [16 大阪工大) 必幅64. 〈シリンダー内のピストンの運動〉 図のように,断面積S[m°] の十分長いシリンダーが鉛直に置かれて いる。シリンダー上部には質量を無視できるピストンがはめこまれ, シリンダー内部に理想気体が封入されている。 ピストンは断熱材で作ら れており, 気密を保ちながらなめらかに上下に動くものとする。シリン ダーは断熱材でおおわれており, 断熱材は取り外しできるものとする。 初期状態ではピストンは静止しており, ピストンの底部はシリンダーの 底から高さ ho [m] の位置にあり, シリンダー内部に封入された理想気体の温度は To[K], 圧力は Po[N/m°] であるとする。このとき, 次の問いに答えよ。 なお, シリンダー外部の大 気の温度を To[K], その圧力を Po[N/m°], 重力加速度の大きさをg [m/s°] とする。 (1)ピストンの上部に質量 M[kg] のおもりをゆっくりのせたところ, ピストンの底部がシリ ンダーの底から高さh、[m] の位置に下がった状態で静止した。 この状態における理想気 体の温度 T. [K]を To, Po, ho, h, M, S, gを用いて表せ。 (2) T, と Toの大小関係で正しいものを次のうちから1つ選び, 選択理由を20字程度で記せ。 (a) T;> To (3) 次に, シリンダーの側面の断熱材を取り外したところ, やがて, シリンダー内部に封入さ れた理想気体の温度は To[K] になり, ピストンの底部はシリンダーの底から h2[m] の位 置に変化した。h2を Po, ho, M, S, gを用いて表せ。 (4) h2と h,の大小関係で正しいものを次のうちから1つ選べ。 シリンダー ピストン ho[m] (b) T;=To (c) T;< To (d) 与えられた条件からは判断できない (a) h2>h. (b) h2=h」 (c) h2くh」 (d) 与えられた条件からは判断できない (5) 続いて, シリンダーの側面に断熱材を再び取りつけ, ビストンの上部のおもりをゆっくり 取り去ったところ, ビストンの底部はシリンダーの底から高さ hs[m] の位置で静止した。 この状態での理想気体の温度をT. [K] として, hsを ho, To, Ts を用いて表せ。 [千葉大] 断熱材

この問題の回答の②の式において、一酸化炭素、メタンの燃焼をして生じた水を乾燥させるとありますが、なぜ乾燥させると減少量を無視できるのですか？ 自分は195-1/2 x -2y -(水の減少量)＝179と考えてしまいます。確かにこの状況下では水は液体と水蒸気で分かれていて値... 続きを読む

第6講 気体反応の量的関係 土戻 B 6-8 三の賞 了業 CO 窒素, 一酸化炭素およびメタンを混合した気体 100 mLに酸素 95 mL を加え, 可燃性成分を完 全燃焼させた後,乾燥すると, 体積は 179 mLになった。この気体を水酸化ナトリウム水溶液に 通じて,反応するすべての気体を吸収させた後,残った気体を乾燥すると, 体積は 162 mL になっ た。はじめに混合した窒素, 一酸化炭素およびメタンの体積をそれぞれ求め, 整数値で答えよ。 lom I ただし,気体の体積はすべて 25 ℃, 1 atm(1.01×10° Pa)で測定した。

どうして4になるのか教えてください

問2 呼吸商を測定することにより, 呼吸基質を推測するこ と 植物の発芽種子 , Y, Zの呼吸商を測定するために, 図1のょうぅ し, 三角フラスコ1I, Iに発芽種子XYまたは2Z を同量入れ, 、 光を癌断した 25ての恒温器に入れた。 一定時間後) をそれぞれの2 色液の動きから. それぞれの三角フラスコ内の気体の秋人量を削2 ら推測される発芽種子 XY。Zの昨胡基質の正しい組み合わ

問題2からの一連の文章の意味がよくわからないので教えて欲しいです🙇‍♂️

参考] ツ ーー体積の増加 メタノール : 液体一気体の変化 約 (ア 79o ) 倍 水 : 溢体一気体の変化 約(イ /7oo )倍 〈(量上9元LLC) 問題 2 ] 問題 1 と参考のデータを元にすると気体にはどんな特徴があるか。, 凛分子自身が占める体積を元に、』 真開の割合を考えてみよう。 に 6092 84 メタノール (気体) 時 yト上 960 677 0 0 Po 気体の特徴 (1 ) 1 ) 気体は同じ物質の. . 過 じ分子数 の固体や液体に比べ、体積が 。 板敵に大きい。 (つまり、 密度が極端に蘭訂本 ) 5 ようて、気体は(ツウ ほこんて" :負安 であろる 3 和0 バ、 0 2だ 対えることができるか。 に-きメ p 気体はほとんど真空なので )。