高校物理

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5分で解ける!定積変化の吸収熱、内部エネルギーの一般式に関する問題

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5分で解ける!定積変化の吸収熱、内部エネルギーの一般式に関する問題

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この動画の問題と解説

練習

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熱力学17 練習1 全部

解説

これでわかる!
練習の解説授業
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単原子分子の理想気体について、温度変化から加えた熱量を求める問題です。 体積が一定 に保たれているので、 定積変化 ですね。

単原子分子の内部エネルギーはU=(3/2)nRT

熱力学17 練習1 (1)問題文

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気体の内部エネルギーは U=CVT です。特に単原子分子では、 定積モル比熱CV=3/2R を使って、 U=(3/2)nCVT と表すことができます。この式にモル数n=1.0[mol]、R=8.3、絶対温度T=(27+273)[K]を代入すれば答えが求まりますね。

(1)の答え
熱力学17 練習1 (1)解答すべて

(与えた熱エネルギー)=(吸収した熱量)

熱力学17 練習1 (2)問題文

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(2)は、気体に与えた熱エネルギーを求める問題です。 定積変化 では、気体は外部に仕事をしません。つまり、与えた熱エネルギーは気体が吸収した熱エネルギーと等しくなります。

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したがって、内部エネルギーの増分を考え、
Qin=nCVΔT=(3/2)nRΔT
単原子分子の定積変化なので CV=3/2R となることはおさえておきましょう。

(2)の答え
熱力学17 練習1 (2)解答すべて
定積変化の吸収熱、内部エネルギーの一般式
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