高校物理
5分で解ける!熱力学第一法則に関する問題
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解説
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練習の解説授業
熱力学第一法則Qin=ΔU+Woutを活用
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まずは図を描いてみましょう。気体に熱量30[J]を与えたところ、外部に20[J]の仕事をしました。
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熱力学第一法則Qin=ΔU+Wout において、Qin=30[J]、Wout=20[J]です。この2つの値を代入すれば、内部エネルギーの増分ΔUも求めることができますね。
(1)の答え
![熱力学14 練習 (1)解答](https://d12rf6ppj1532r.cloudfront.net/images/k/0/sci_phy/2_4_14_3/k_sci_phy_2_4_14_3_image04.png)
TとUが一定 ⇒ 増加はなし
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吸収熱は30[J]で、仕事を求める問題です。内部エネルギーの増分はどのようになるでしょうか?
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内部エネルギーは温度に比例 するので、温度が一定ということは内部エネルギーも一定ですね。つまり、ΔU=0[J]です。 熱力学第一法則Qin=ΔU+Wout において、Qin=30[J]、ΔU=0[J]を代入すれば、外部にした仕事Woutの値が求まります。
(2)の答え
![熱力学14 練習 (2)解答すべて](https://d12rf6ppj1532r.cloudfront.net/images/k/0/sci_phy/2_4_14_3/k_sci_phy_2_4_14_3_image06.png)
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気体に熱量を与えたときの内部エネエルギーの増分や、外部に対して行った仕事を求める問題です。