(1)気体の圧力P,密度p,絶対温度Tの間には,状態方程式より
P=apT の関係が成り立つ。 定数 αを気体定数Rと1モルの気体の
質量 m で表せ。
(2) 熱気球がある。 風船部の体積はV[m]〕であ
り,風船部内の空気 (内部空気)を除いた全体の
質量は M [kg] である。 内部空気の圧力は外気
圧に等しく,温度は自由に調節できる。 地表で
の外気の圧力をPo〔Pa〕, 気温をT [K], 密度
をpo[kg/m²〕 とする。
(ア) 内部空気を加熱していくと,気球は地表に
材で
V
した
外気
Po, To. Po
静止したまま,温度がT [K] となった。 内部空気の密度[kg/m²]
を求めよ。
()内部空気をさらに加熱し、温度がT [K〕 より高くなると,気球は
地表より浮上する。 [T] [K] を求めよ。
気球が浮上した後, 内部空気の温度をαTo 〔K] (α>1)としたとこ
ろ,気球はある高度で静止した。 そこでの外気の圧力はβPo〔Pa〕
(β<1) であった。 内部空気の密度ρ’〔kg/m3〕, および外気の密度ρ
[kg/m²〕を求めよ。
(防衛大 + 大分大)