II [先導学類 (理系傾斜), 観光デザイン学類 (理系傾斜), スマート創成科学類 (理系
傾斜), 学校教育学類, 数物科学類, 地球社会基盤学類, 生命理工学類, 理工3学
類,医学類, 薬学類, 医薬科学類, 保健学類, 理系一括入試]
図3に示すように, 容器Aと容器Bがコック Xのついた細管でつながれてい
る。さらに,容器Bはコック Y のついた細管でシリンダーCにつながれている。
A, B, C, X,Yおよび細管は,すべて断熱材でできている。 また,A 内には加熱
装置が取り付けられており、 その装置による容器外部との熱の出入りはない。 A内
の加熱装置を除いた体積は Vo[m], B内の体積は2V[m] である。 細管および
コック内の体積は無視できるものとする。 気体定数を R [J/ (mol・K)]とし,単原子
分子理想気体の定積モル比熱は 1/2 R[J/ (mol・K)], 二原子分子理想気体の定積モ
ル比熱は R[J/ (mol・K)]である。
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A
B
Vo
2V0
Po
加熱装置
図3
最初, コック X と Y はともに閉じられた状態で, A内には圧力Po[Pa], 温度
To [K] の単原子分子理想気体が入っており, B内は真空であった。 以下の問いに答
えなさい。
問1 A内の気体のモル数を求めなさい。
問 2 X を開き十分な時間放置した。 一様になった後の気体の温度と圧力を求め
なさい。ただし,この膨張の前後では気体の内部エネルギーは変化しないもの
とする。
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