基本例題 48 気体の状態変化 1molの単原子分子理想気体を容器の中に封入し,圧力 p と体積Vを図のA→B→C→Aの順序でゆっくり変化さ せた。 C→Aは温度 T の等温変化であり, その際気体は3 外部へ熱量Q を放出した。 次の量を, T. Qo, および, 気 体定数Rのうち必要なものを用いて表せ。 また,問いに答 えよ。 (1) 状態Bの温度 TB 0 Vo (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。 258 解説動画 Po A 池口 B C 3V V

Q A→B (定圧) 5RT｡ B→C(定積) -3RT CA (等温) - Qo AU + W' 2RTO 0 - Qo 2RTO-Qo 20 2RTo-Qo よってe= 一周 問 気体がした正味の仕事 W'は = W'=WAB+WBc+WcA=2RT - Q 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'_2RT-Qo e= = 3RTo -3RTo 20 Qin 5RTo ここで, Qo=1.1RT を代入すると 0.9 =0.18 5 2RT-1.1RTO 5RTo =