高校物理
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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練習の解説授業
単原子分子の内部エネルギーはU=(3/2)nRT
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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
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(与えた熱エネルギー)=(吸収した熱量)
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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](https://d12rf6ppj1532r.cloudfront.net/images/k/0/sci_phy/2_4_17_3/k_sci_phy_2_4_17_3_image05.png)
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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。