熱力学の公式には使える条件がそれぞれ決まっていると思うのですが、ひとつ分からなくなってしまったものがあるので質問します。 添付画像に書いてある公式は「どんなときでも」使えると教わったのですが、理想気体であれば単原子分子でも二原子分子でもVが一定でなくても使えるということで... 続きを読む

AU=nCraT

（2）、（3）を教えてください

26 ばね付きピストン ( 2000 同志社大) 以下の問い(1), (3), (4), (5), (6)の答えとして適当な式を記せ。また, (2)の答えを図2の(ア)~ (カ)から選べ。 図1に示すように, 定積モル比熱Cyの理想気体nモルが, シリンダーとピストンによって 封入されている。シリンダーとピストンの断面積はSで、これらはばねでつながれている。ば ねはフックの法則にしたがい, ばね定数は温度によらず一定である。また, シリンダー内には ヒーターが設けられており, シリンダーおよびピストンは断熱材で作られている。はじめ,シ リンダー内の気体の圧力は大気圧に等しく,体積は V。, 温度はT。で, ばねは自然長であった。 気体を加熱したところ温度はT, に達し, ピストンの移動によって体積は V」 になった。気体定 数をRとし,大気圧を Vo, T。などにより表して, 以下の問いに答えよ。なお, シリンダーと ピストンの間の摩擦はないものとする。 Aにいて、 (1)加熱後の気体の圧力はいくらか。 (2)(体積が V。から V, になるまでの圧力の変化を, 横軸に体積1V, 縦軸に圧力pをとったグ ラフに示すとき, その概形は図2に示す(ア)~(カ)のうちどれか。 (3)ばね定数はいくらか。 (4)ばねの弾性力による位置エネルギーの増加はいくらか。 (5) 気体のした仕事はいくらか。 (6) 気体に加えられた熱量と気体のした仕事の差はいくらか。 p4 (ア) ばね (イ) 000000000000 (ウ) (エ) (オ) ヒーター (カ) 図1 V V 0 V。 図2 大気圧

物理基礎 熱とエネルギー 写真の問題の考え方がわからないので教えてほしいです 1枚目が問題、2枚目が解答です

例題19 500 T99.水の混合● 熱容量 200J/Kの容器に、水150gを入れてしばらく放置したところ。 その温度が 20℃になった。この中に 70℃の水100gを入れると,全体の温度は何℃に なるか。ただし,外部と熱のやりとりはなく、水の比熱を4.2J/(g·K)とする。 例題19) 1c0

70の問題の途中式の 50×10−3とかあるじゃないですか、 何故、10−3なんでしょうか

部エネルギーも大きい。 したが 70 35 ℃ SP 1 80-t 2 t-20 3 50×10°c(80-t) 70 ■ cJ(g-ド 4 150×10°c(t-20) ⑤ Q-5 Q= ⑤ 35 解説 水の比熱を c[J/(kg-K)], 求める温度を(℃]とする。熱量の 保存より,(高温物体が失った熱量)=(低温物体が得た熱量)だ となる から、 (高 (50×10-3)×c×( 80-t )=(150×10-3)×cx( t-20 ) 温度変化 質量 温度変化 質量 ゆえに,t=35[C) I

(2)のやり方がわかんないので詳しく教えて欲しいです。 物理 熱量の保存

2 [熱量の保存] 温度もで質量 m、 の水中に, これよりも高い温度なで質量mz の金属球を入れて, 十分に時間が経過すると, 温度Tで熱平衡になった。 水の 比熱を c.とし、熱は外に逃げないものとする。 (1) 水が得た熱量Qはいくらか。 (2) 金属球の比熱 Ca はいくらか。 )金属球 (高温) 水 (低温)

2枚目の(3)の問題を3枚目のように解くことってできますか？

27K(標 [状態変化のエネルギー計算] の TF 物質は,その状態により同じ温度上昇でも必要なエネルギーが異なる。 例えば1gの固体 の氷の温度を1K上昇させるのに必要なエネルギーは2.1Jであり, 液体の水の場合は4.2Jで ある。一般に,物質1gの温度を1K上げるのに必要な熱量を,その物質の比熱という。また, 物質に与えた熱量QU], 物質の質量m[g〕, 比熱c[J/(g·K)], 温度変化△【K]には次の関 分す用 () をoSI日決 () 9 次の文を読み,下の各問いに答えよ。 係がある。 Q=mc △t

2枚目の(3)の問題を3枚目のように解くことってできますか？

27K(標 [状態変化のエネルギー計算] の TF 物質は,その状態により同じ温度上昇でも必要なエネルギーが異なる。 例えば1gの固体 の氷の温度を1K上昇させるのに必要なエネルギーは2.1Jであり, 液体の水の場合は4.2Jで ある。一般に,物質1gの温度を1K上げるのに必要な熱量を,その物質の比熱という。また, 物質に与えた熱量QU], 物質の質量m[g〕, 比熱c[J/(g·K)], 温度変化△【K]には次の関 分す用 () をoSI日決 () 9 次の文を読み,下の各問いに答えよ。 係がある。 Q=mc △t

解き方を教えて下さい 答えは、37℃です

4 断熱材で囲まれた容器に 20℃の水が100g入っている。この 中へ80℃の水40gを混ぜた。 熱平衡に達したときの温度は何で になるか。ただし, 容器の熱容量は無視できるものとする。 断熱材 断熱材で囲まれているときは、外部との 熱の出入りがないものとして考える。 断熱材 000 第り望

なぜこの問題ですぐに0度になるとわかるんですか？

130 熱 gom 44 比熱·熱容量 電力 600 Wのヒーターを内蔵した容器がある。この中に200gの氷 を入れたところ,氷と容器全体の温度は一様に一15 ℃になった(図 1)。容器の熱は外に逃げないとし,ヒーターの熱容量は無視でき,水 の比熱は4.2 J/g·Kとする。スイッチを入れて加熱し続けたところ, 高温物 (4)ある ECT 全体の温度は図2のようにA→B→C→D と変化した。 の 氷の融解熱はいくらか。 ) 容器の熱容量Cはいくらか。また, 氷の比熱 cr はいくらか。 水と容器全体の温度が50℃になったところでスイッチを切り, その 中に一10℃, 90gの銅の塊を入れたところ, 十分な時間がたった後 BC こ。 融 BC 熱は 全体の温度は47.7 ℃ になった。 (2) C ) 銅の比熱cはいくらか。有効数字2けたで答えよ。 X)初めの状態(図1)でスイッチを切り, 80℃, 500gの銅の塊を入 れると,やがてどのようになるか。 (金沢工大+東北大) 温度(C) 氷 50 D 与 ヒーター B 0 スイッチ -15 A 0 12 124 199 図1 時間 ) 図2 Level(1)~(3) ★ (4)★ Point & Hint 固体が液体になるときなど,固体·液体·気体間の状態 化が起こっているときは, 温度は一定に保たれる。BC間で氷が水になって る。物体の質量をm, 比熱をcとすると, 温度を4T だけ上げるのに必要な熱 Qは Q= mc4T と表される。mc の部分が熱容量である。

319(3) 解答は理解できたんですが 写真のような解き方はなぜダメなんですか？

第Ⅲ章熱力学 よし ヒント B→Cは, かV=一定なので, 等温変化である。 気体の内部エネルギーは, 絶対 温度に比例する。また, 気体は、その体積が減少するときに正の仕事をされる。 例題42 319. C,と Crの関係 物質量nの理想気体を,圧 九か、体積VI,温度 T;の状態Aから, 圧カー定の ふとでゆっくり加熱すると,体積V2,温度 T, の状 能Cとなった。定圧モル比熱を Co, 定積モル比熱 を Cvとして,次の各問に答えよ。 (1) 状態AからCの間に,気体が吸収した熱量は いくらか。また,外部にした仕事はいくらか。 状態Aから体積一定のもとでゆっくり加熱すると, 圧力 p2, 温度 T,の状態Bとなった。 (2) 状態AからBの間に,気体が吸収した熱量はいくらか。 (3) さらに,状態Bから等温変化をして, 状態Cになったとする。状態AからBを経て Cとなった場合の, 内部エネルギーの増加量はいくらか。 さい026テれに (4)(3)における内部エネルギーの増加量は, 状態AからCに直接変化した場合の内部 エネルギーの増加量と等しい。この関係から, Cp Cv, および気体定数Rとの間に成 り立つ関係式を求めよ。 B p2 Tz C A V 0 V V。 HこA0 →例題42) ヒント(4) 状態A, Cにおいて,それぞれ気体の状態方程式を立てる。 らの距 320.気体の状態変化 単原子分子からなる理想気 tp[X10°Pa)