問3 図3のように,水平面上に円筒容器を固定する。気密を保ったまま,円筒容器
の内面をなめらかに移動できるピストンで理想気体を閉じ込める。ここで,円筒
容器とピストンは熱を通さないものとする。断熱
ピストンが静止した状態から水平方向右向きの外力をピストンに加え,ゆっく
りとピストンを右に移動させた。この間に,ピストンにはたらく外力がした仕事
を W外力とし,ピストンにはたらく大気圧がした仕事を W 大気 とする。円筒容器
内の理想気体の内部エネルギーの変化⊿U を表す式として正しいものを,後の
①~⑥のうちから一つ選べ。4U =
4
(4)
ピストン
円筒容器
理想気体
外力
水平面
図3
W外力+W 大気
W
「外力
-
W大
大気
W外カーW
⑤ W外力
③
-W 外力+W大気
大気
⑥
W 大気