問題文のどこからこれが定圧変化だと分かりますか？教えて欲しいです。

312. 定圧モル比熱 図のように, なめらかに動くピスト ンのついたシリンダー内に, n [mol] の単原子分子からな る理想気体が入れられている。 シリンダーにはヒーターが 備えられており, 気体の温度を調整することができる。ヒ ーターから熱量を与え, 気体の温度を To [K] から 4T〔K〕 に上昇させたところ, 気体はゆっくりと膨張した。 次の各問に答えよ。ただし、外部の 圧力は一定であり,気体定数を R〔J/(mol･K)〕とする。 (1) 気体の内部エネルギーの増加量,気体が外部にした仕事はそれぞれ何Jか。 (2) ヒーターが気体に与えた熱量は何Jか。 (3) (2)の結果から, 理想気体の定圧モル比熱 Cp [J/ (mol・K)] を求めよ。 ヒーター n (mol) 例題 41

物理基礎までしかやってこなかったので全く分かりません。 教えてください。

1.0 × 105Paの不活性雰囲気下で, 1.0molの金属アルミニウムを300K から 600Kまで加熱した。 このときのアルミニウムの定圧モル熱容量 C, が, 温度をT〔K〕 として, Cp = 21 + 1. 2 × 10-2T 〔JK-1mol-1] と表されるとすると, 加熱によるエントロピー変化はおよそいくらか。 ただし, ln2=0.69 とする。 なお,アルミニウム1.0molのエントロピーをS 〔JK-1], 与えた熱量をQ〔J〕とす ると, dS = u, dQ = C, dT が成立する。 T 1. 18JK-1 2.22JK-1 3.26JK-1 4.30JK-1 5.34JK-1

2022年東大物理で質問があります！ 第3問Ⅱ(1)で、 模範解答では、加えられた仕事p1Δv1が内部エネルギー変化量とあるのですが、 なぜ加えられた仕事がそう書けるのですか？ (定圧とみなせるということなのか、なぜそうみなせるのか困ってます) 明明後日本番なので答えてい... 続きを読む

28 2022 ⅡI 次にピストンを設問Ⅰの状態からゆっくりわずかに押し下げたところ、 領域1 の体 積VE から V - AV ,領域1の圧力がp から P1 + Api に,領域24 気体と外部の間で熱のやりとりはなかった。 以下の設問では, Api, Ap2, AT, AV から p2 + 4p2 , シリンダー内の温度がTからT + AT に変化した。この過程で はそれぞれ P1, P2, T, V1 + V2 より十分小さな正の微小量とし, 微小量どうしの は無視できるとする｡ (1) 温度変化 AT , P1, R, AV, を用いて表せ。 (2) Api P1 ア AV₁ が成り立つ。 V₁ + V₂ ア 東大理問題集 資料・問 領域 2 の圧力が に入る数を求めよ。 設問Iの状態からピストンについている棒を取り外し、おもりをシリンダーに接し ないようにピストンの上に静かに乗せたところ,領域1と領域2の体積、圧力、温 に変化はなかった。さらに図3-3のようにヒーターをシリンダーに接触させ気体を 温めたところ, ピストンがゆっくり押し上がった。 領域1の体積が2V1 になったとこ ろでヒーターをシリンダーから離した。 (1) このときのシリンダー内の温度を, T, V1, V2 を用いて表せ。 (2) 気体 XとYが吸収した熱量の合計を, R, T, V1, V2 を用いて表せ。 おもり 領域 1 気体 X 膜 領域2 気体 X, Y 図 3-3 ヒータ

この問題の解き方が思いつかないです。どのように解法を求めればいいのでしょうか

気に通じている。 はじめ、 コックCは開いている。この状態で容器Bの中にある空気のモル数を 「はじめのモル 問題2 図のように、 容積の等しい2つの容器 A、 B は細管でつながれ、 コック C を通して温度 To、 圧力 po の大 「数」と呼ぶ。 細管の容積と容器の熱膨張を無視して、以下の問に答えよ。 なお、 答えには To T1 を用いよ。 (1) くりと冷却した。 A を冷やしている間にAに流入した空気のモル数は、「はじめのモル数｣」 の何倍か。 コック C が開いている状態で、 容器B を大気の温度 T に保ちつつ、 容器 A の温度を T1 になるまでゆっ (2) 次に、 コック C を閉じて、 A をゆっくりと加熱して、 A、B の温度を再び大気の温度 To に等しくした。 こ のとき、A、B内の空気の圧力はいくらか。 ご3) さらに、コック Cを閉じたまま、 B を大気の温度 To に保ちつつ、 A をゆっくりと加熱した。このとき、 内の空気のモル数が、 「はじめのモル数」と等しくなる温度を求めよ。 A C B

物理の熱です 答えは 3V分の7nRTですか V分の4nRTですか

例題 5 断熱材でできた容器があり、 A室とB室は滑らかに動くピストンで仕切られていて、 B 室とC室は容積の無視できる細いコックでつながれている。 はじめ A, B, C それぞれに 単原子分子理想気体が入っていて、 図1に記すような体積、温度、 モル数であった。こ の状態からコックを開けてじゅうぶん時間が経ったときのA室の圧力を求めよ。 気体定 数をRとする。 H V.T 72 A 室 V.T 12 B V.27 5m C

(3)について定圧変化なのになぜ仕事を考えなくて大丈夫なのか教えてください。

〔Ⅱ〕 なめらかに動くピストンのついたシリンダー内に閉じ込められている理想気体n [mol] を,下 に示すように状態AからDまで、ゆっくりと変化させた. 以下の問 (1)~(7) に答えよ.ただし, 気体定数をRとする. AB: 定圧変化 BC: 定積変化 C→D: 等温変化 状態 A(温度 T, 圧力 PA, 体積 VA) から状態 B (温度 TB.圧力 PA, 体積 V6 ) 状態 B から状態 C (温度 Tc. 圧力 Pc. 体積 VB) 状態 C から状態 D (温度 Tc. 圧力 pp. 体積 V6 ) ここでV <VA <VB, DA<Pc <p である. PD Pc PA 0 D A C (1) 3つの温度 TA. TB, Tc の大小関係を示せ . B V VD VA VB AからDの状態変化に関する圧力と体積Vのグラフ (2) AからDの状態変化に関して、体積Vと温度 T の関係を表すグラフを描け ただし, グラフ 内に状態の名前 B, C, D と各々の状態における体積Vと温度 T の値を記せ. (3) 定圧変化A→Bにおいて気体が吸収した熱量をn, R, TA, TB 及び定積モル比熱 Cyのうち 必要なものを用いて表せ.ただし, C は定数とする.

この（5）がどうしても分かりません。どういうことか教えてください。

《気体分子運動論のそのまま出る問題》 次の(1)~(8) をうめよ。 一辺の長さがLの立方体容器に, 1個の分子の質量がmの 単原子分子がn モル入っている。 いま, 図の壁Aに速度の 成分の1個の分子が完全弾性衝突をしたとすると, 壁Aは I=(1) の大きさの力積を受ける。 この分子は,1秒間に壁 y Aとは合計(2) 回衝突するから、 壁Aがこの1個の分子から平均と して受ける力fは, (3) となる。 ここで全分子にわたる の平均 を1とし、アボガドロ数をNAとす ると,壁Aが全分子から受ける力 の総和Fは(4) である。一方, 分 子は x, y, z方向にランダムな運 動をしているので,分子の速さの2乗 (v²) の全分子にわたる 平均値をとすると, 22は2を用いて, b2 = (5) xvと書ける。 よって、 気体の圧力Pはと気体 の体積V=Lを用いて, P= (6) と書ける。 ここで,状態方程式PV=nRTより, 分子1個あたりのもつ 平均の運動エネルギー R 1 mは、ボルツマン定数kB = NA 2 いて、 1/21m² もつ運動エネルギーの総和Uは, R, n, Tを用いて, U=(8) と書ける。 このUを内部エネルギーという。 | 0 ヒエ~ A L 5m²=(7) と書ける。よって,この気体分子全体の −を用

物理の気体の状態変化の問題です！ (4)なんですけど、定圧変化の公式 Q＝nCpΔTの公式を使うと解説には書いてあったので、2枚目の写真の上式のように私は考えたんですけど、答えは下式の方なんです💦 私の考えの何が間違っていますか？ 1 ΔTなのに絶対温度じゃなくてセルシウス... 続きを読む

FOL 4 【モル比熱】 0.40 mol の気体の圧力を一定に保って温度を10℃ 上げるのに必要な ONDE 熱量は何Jか。 この気体の定圧モル比熱を 21J / (mol･K) とする。 19:42 2 ORA-X ⑤ 【気体の状態変化】 定性 次の (1) ~ (3) はそれぞれ, 定積変化・定圧変化等温変化 5 0 + lile =) 7

物理の熱力学の問題です 黄色マーカーで引いたところの解説をお願いします

76 第2章 熱と気体 *** 57 [12分 ･20点】 XX 気体の熱的性質について考えよう。 図のような, シリンダーとなめらかに動 くピストンからなる断熱容器があり, ピス トンにはバネが付けられている。 また,シ リンダーにはヒーターが付けられており, 断熱容器に閉じ込められた単原子分子理想 気体に外部から熱を加えることができる。 さらに, シリンダーにはコックが付けられ 0 63 8 ている。 最初にコックは開かれており, 容器内の気体の圧力は大気圧と同じであった。この とき シリンダーの気体の部分の長さとバネの長さはともに⑩であり、バネは自然 の長さであった。また,シリンダーの断面積を S, 大気圧を po, 室温を絶対温度で To とする。 問1 コックを閉じ、ヒーターによって熱を与えて容器内の気体をゆっくり膨張させ る。 容器内の気体の圧力が 10mとなったとき, パネの長さは 1/26 -ℓo となった。ぱね 定数は PoS この何倍か。 ② 63 80 25 144 3 9 8 19 ② 144 9 80 17 3 144 ヒ 5 4 *コック 80 9 問2 このとき, 容器内の気体の絶対温度をTとする。 T1 は T の何倍か。 9 8 4 9 ① ② (3 4 ⑤ 6 9 5 8 問3 気体の物質量をn, 気体定数をRとすると気体の内部エネルギーの増加分4U はいくらか。 0nR(T₁-To) nR (Ti-To) ⒸnR (T₁-To) 13 144 6 5 ⒸnR(T₁-To) 問4 この間に容器内部の気体は, 外部(大気とバネ)に対して仕事をする。 この仕事 W は poSlo の何倍か。 ① 8 9 バネ 10 9 11 144 4 問5 ヒーターによって気体に与えた熱Qを4UとWを用いて表せ。 0 AU-W ②4U+W 3 W-AU *58 18分 ･12点】 X A 問1 容器内に閉じ込めた理想気体の温度を上昇させる。 温度上昇が共通のと き,気体の体積を一定に保った場合と, 圧力を一定に保った場合を比べると、必要 熱エネルギーはどちらの方が大きいか, またその理由は何か。 ① 体積を一定に保った場合の方がQが大きい。 理由は気体が外部に仕事をしない からである。 ② 圧力を一定に保った場合の方がQが大きい。 理由は気体が外部に仕事をするか らである。 どちらの場合もQは同じである。 理由は温度上昇が同じだからである。 B 気体定数をRとする。 理想気体の定積モル比熱をCio 定圧モル比熱をC, とする。 Cr, Cyの間に成 り立つ関係式として正しいものはどれか。 ① 0 Cp-Cv=R ②Cv-Cp=R ③ Cy+Cp=R 問3 単原子分子理想気体と2原子分子理想気体の定積モル比熱の組合せとして正し いものはどれか。 ただし, 気体の温度は300Kとする。 ② §2 気体の状態変化 4 単原子分子 R R R -R 77 2原子分子 3R R R R

物理の熱力学の問題です。 黄色マーカーで引いたところの解説をお願いします

68 第2章 熱と気体 *** 50 16分･8点】 基 TXXXO お茶の冷まし方について考えよう。 問1 次の文章中の空欄 1 2 に入れる記号として正しいものを一つずつ 選べ きゅうす 急須に入った熱いお茶を, 二つの湯飲みを用いて冷ましたい。 ただし、二つの湯 飲みは初め室温にあり, 同じ熱容量をもつものとする。 次の二つの方法を比べてみ よう。 方法A: 図1のように, 全量を一つ目の湯飲みに入れたあと, 二つ目の湯飲みに 移す。 方法B: 図2のように, 全量を二つの湯飲みに均等にわけたあと, 一つの湯飲み にまとめる。 方法Aで一つ目の湯飲みが受け取った熱量Q と, 方法Bで空になった湯飲みが受 け取った熱量の関係は, QA 1 QBであり, 方法Aで冷ましたお茶の温度 2 TB となる。 ただし, T, と, 方法Bで冷ましたお茶の温度 TB の関係は, TA これらの過程では、お茶と湯飲みはすぐに同じ温度になるとし, 湯飲み以外への熱 の流出は無視できるものとする。 1 2の解答群 方法 A UU 図1 J.ALE 方法 B 60 図2 問2 次に,空気中への熱の放出によるお茶の温度変化に T* ついて考えよう。お茶は, 時刻0で温度 T であったが, To しだいに冷めていき, やがて室温 Tになった。 図3は との間の温度変化を示す。 お茶が,時刻 0から1までの 間に放出した熱の総量Qを表すグラフとして最も適当 T なものを一つ選べ。 Q₁ ① で 0 Q₁ 0 t 0 2 0 Q↑ 0 0 §1 熱と温度 図3 3 69