5. 断熱壁でできた体積一定の筒状容器の中に、断熱壁[ をはさ んで気体 A と気体 B を充填した。壁L は、固定をはずすと動 くことができ、容器の壁との間の最大静止摩擦力は無視できる ほど小さいが、 動摩擦力は有限であるとする。断熱壁L はほか と熱のやり取りをせず、体積変化もないため、その内部エネル ギーは変化しない。 はじめ、壁[は固定してあって、気体 A が気体Bより高圧だっ た。その後、壁L の固定をはずした。それから十分時間が経 つまでの間に、気体 A がした仕事を IA、気体 B がした仕事 を Im、壁t と容器の壁の間の摩擦のために発生した熱を O、 気体 A、 Bの内部エネルギーの増加をそれぞれ AO。, AOs とす る。なお、摩擦熱 〈 は、半分が気体 A に、残りの半分が気体 B に与えられたとする。また、摩擦で壁が削れる効果 (やその ための壁物質の内部エネルギーの増加) は無視できるとする。 以下の問いに答えよ。なお、例えば。. b. d. e.c のように順番 を変えて答えてもよい。 断熱壁でできた体積一定の容器 ど」 固定をはずすと左右に動ける断熱壁 L (。) TPA、 TTm の符号をそれぞれ答えよ。 (b) AC、 を、 II、 と 〇 を用いて表せ。 同様に、 AOs も求めよ。 17 (c) IWA| と Is| は等しいか。等しくない場合はどちらが大 きいか答えよ。理由 (または導出過程) も書くこと。ただ し、壁Lt が受ける動摩擦力は十分大きく、壁は一方向に しか動かなかったとする。 (d) AA + As は、正、負、ゼロのいずれであるか、理由を つけて答えよ。 (e) ⑦ を、IT^A と Im を用いて表せ。