高校物理

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5分で解ける!inとoutの関係、断熱変化に関する問題

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この動画の問題と解説

練習

一緒に解いてみよう

熱力学15 練習 全部 修正あり 2行目「押し上げた」⇒「押し下げた」

解説

これでわかる!
練習の解説授業
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シリンダーが断熱材でできているので 断熱変化 です。問題文より、気体が外部からされた仕事はWin=30[J]と表すことができますね。これらの情報をもとに、内部エネルギーの変化を求めましょう。

inとoutの関係に注意

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熱力学第一法則 より、
Qin=ΔU+Wout
です。 断熱変化 なので、 吸収熱Qin=0 となりますね。また、与えられているのはWin=30[J]です。Wout=-Winと変形することに注意してください。

答え
熱力学15 練習 解答1~6行目

気体の温度は内部エネルギーに比例

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内部エネルギーの変化は30[J]とわかりました。+の値なので、エネルギーは増加しています。内部エネルギーと温度は 比例関係 にありましたね。内部エネルギーが増加すると温度も 上昇 します。

答え
熱力学15 練習 解答7,8行目
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この関係から、 気体を断熱圧縮すると温度上がる ということがわかりますね。

inとoutの関係、断熱変化
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