要で
氷の
込ある。
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出題パターン
36 気体の状態変化
「ストンで仕切られたA, B 室があり 両室に
が20N/m, 自然長 1.0m のばねに結ばれたピ
断面積が10cm² の円筒容器内に、 ばね定数
A 16
B
Da
同じ物質量(モル数) の理想気体が封入され
は同じ。はじめ両気体の温度はともに, 1.0m→1.0m-
気圧になっている。 ここでB室を0℃に保った
まA室をあたためたら、ピストンは0.50m 右方に移動した。1気圧=1.0
×10N/m² として, A室, B 室の圧力はそれぞれ何気圧になったか
解答のポイント!
気体の問題は、次の手順で解く。
圧力 p体積 V. モル数 n,絶対温度Tを仮定する。
手順1
手順2状態方程式を立てる。
手順3 ピストンのつりあい式で未知数を求める。
解法
* Jeb
手順1 図 10-7 のように,2,V,n, Tを
仮定する。未知数はpi, Pe, Ti, n
IA
前
B
手順2 状態方程式を立てる。
po
po
Vo
Vo
S (m²)
000000
2
前:pVo=nRT。
A:p -Vo=nRT
B:p2Vo=nRT
が
(2)
①と
n
To
n
To
るので、
後
ばねの力
20×0.5
し
手順3 ピストンにかかる力のつりあいの
PIS
n Ti p2S n To
式を立てる。
前: すでに成立している。
あるので、
後 : 20×0.5+ pSPS
(3)
敵を掛け
=
まず,② ① より 状態方程式では 「辺々割る」 が式変形の基本!,
未知数xはxと表示
図10-7
(1)
P2
=1.2=2p = 2.0 [気圧〕
2p
③より
10個)
受ける力の物は
P=Pz+
20×0.5
S
20×0.5 (N) -
= 2.0 [気圧] +
10 x 10 (m2)
= 2.0 [気圧〕 + 10' × 10 [気圧] = 2.1 [気圧]
STAGE 10 温度と熱 117
