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物理 高校生

p=ρhg p'=p。+ρhg この2つの式の違いを教えていただきたいです🙇‍♂️

②気体の圧力 気体は空間を飛んでいるきわめて多数の分子からなる (59) この多数の分子が壁に次々と衝突することによって, 気体の圧 A 力が生じる。 気体の圧力のうち, 特に大気による圧力を大気圧という。 atmospheric pressure 大気圧によってはたらく力を実感してみよう。 実験 6 ロー 大気圧 図59 気体分子の運動と圧力 ③液体の圧力水による圧力を水圧 という。図60② のように,透明 water pressure な筒の両端に薄いゴム膜を張って水中に入れると,ゴム膜のへこみぐあ いでその場所での水圧の大小が調べられる。この実験や同図⑥の実験よ り,次のことがわかる。 水圧 実験 6 大気圧 中央に取っ手のついた正方形のゴム板(一辺30cm 程度)を水平でなめらかな床の上に置く。これを 持ち上げることはできるだろうか? ①同じ深さでは,水圧はどの方向にも同じ大きさである ②深くなるほど水圧は大きい 高さん [m]の円筒容器に満たされた水(密度を p[kg/m²] とする)が, 容器の底面に及ぼす水圧を p 〔Pa] とすると,次の式が成りたつ。 ① ゴム板の表面が受けている力の大きさを計 算により求めてみよう。 p = phg 1 (59) ptPa 水戸 (water pressure) p[kg/m³) 水の密度 h〔m〕 水深 g [m/s2] 重力加速度 (gravitational acceleration) の大きさ 水深 h 水の密度 底面積 S KEP これは,水圧が円筒の断面積によらず, 深さに比例することを表して いる。 なお,水面での大気圧(po [Pa] とする) を考えると, 水深ん [m] で物体

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物理 高校生

(4)で、W=3/2nR⊿Tで⊿T=0からw=0になってしまったんですが、どうすればいいのでしょうか??

リード C 基本例題 25 気体の状態変化 PA 1molの単原子分子理想気体を容器の中に封入し,圧力 と体積Vを図のA→B→C→Aの順序でゆっくり変化さ3po せた。C→A は温度 T の等温変化であり,その際気体は 外部へ熱量 Q を放出した。 次の量を, To, Q, および, 気 Po 体定数Rのうち必要なものを用いて表せ。また,問いに答 O 第8章 気体分子の運動 気体の状態変化 69 えよ。 (1) 状態 B の温度TB (2) A→B の過程で気体が外部にした仕事 WAB と気体が吸収した熱量 QAB (3) B→Cの過程で気体が外部にした仕事 WBC と気体が吸収した熱量QBc (4) C→Aの過程で気体が外部にした仕事 WCA 問 Q=1.1RT のとき, 1サイクルの熱効率eを有効数字2桁で求めよ。 3poVo=RT A→Bは定圧変化である。 気体がし た仕事は 「W'= AV 」 より WAB=3pox (3Vo-Vo)=6poVo ①式を用いて WAB=2RT このときの内部エネルギーの変化 4UNBは「AU = 12/23nRAT」より 3 4UAB = 1 ×1×R(3To-To)=3RT 熱力学第一法則 「4U = Q+W」 と 「W=-W'」 より 「Q=4U+W'」 (W' : 気体がした仕事) なので QAB=3RT+2RT=5RT。 (3) B→Cは定積変化なので、気体が外部 にした仕事 WBc=0 である。 このと きの内部エネルギーの変化⊿UBCは 4UBc=1×1×R(T-3T) A =-3RTo Vo 指針 気体がした仕事を W' とすると, 熱力学第一法則 「4U = Q+W」と「W=-W'」 より 「Q=4U + W'」 となる。 各過程での Q, 4U, W' を表にまとめながら考えるとよい。 熱 効率を求めるとき, 「気体がした仕事」 は正の仕事・負の仕事をあわせた正味の仕事を考え る。一方, 「気体が吸収した熱量」 には、気体が放出した熱量を含めない。 「Q=4U+W'」 より 解答 (1) 状態AとBとでシャルルの法則を用 Vo_3Vo To いると TB よってTB=3To (2) Aでの状態方程式より 3poxVo=1×RT。 ►► 130 3VoV QBc=-3RT+0=-3RT。 [注 QBc<0であるから, 実際には気体 は熱を放出したことがわかる。 (4) C→A は等温変化なので, 内部エネルギ の変化 4UcA=0 である。 また,問題 文より,気体が放出した熱量はQである (吸収した熱量はQo)。 「Q=4U + W'」 より -Qo=0+Wc よって WcA=Qo 以上の結果を下の表にまとめる。 -3RT-3RTo 4U + W' A→B (定圧) 5RTo 3RT 2RTo BC (定積) 0 - Qo 0 -Qo CA ( 等温) 一周 2RTo-Qo 0 |2RT-Qo 問 気体がした正味の仕事 W' は W'=WAB+WBc+WcA=2RT-Qo 気体が吸収した熱量 Qin は Qin=5RT [注 放出した熱量を含めてはいけない。 W' 2RTo-Qo Qin 5RT。 よってe= ここで, Qo=1.1RT を代入すると 2RT-1.1RT 0.9 e= 5RTo -=0.18 5

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