• 解決済み

    @aoksn

    2023/2/10 11:06

    1 回答

    ⑴は平衡状態になったのでP1+P2にはならないのですか？

    ⑵は何故V2 なのですか？

    ⑷⑸は ＝nR（T1+ΔTB）と 3/2nRΔＴB

    になるのですか？

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    @sHlcNRe46

    2023/2/10 13:00

    (1)

    圧力を考えているのではなく、内部エネルギーを考えています。

    初期状態の容器 11 に対して、気体の状態方程式より p1V1=nRT1p_1V_1=nRT_1 が成り立ちます。

    平衡状態の気体の物質量は n[mol]n [\mathrm{mol}] であり、温度は T1T_1 のままなので、内部エネルギーは 32nRT1=32p1V1\dfrac{3}{2}nRT_1=\dfrac{3}{2}p_1V_1 となります。


    (2)

    ピストンに対して常に力がつり合っているので、コックを開ける前後で圧力は一定です。温度も一定なので、ボイル・シャルルの法則より体積も一定となります。

    つまり、容器 11 の体積の減少量が、容器 22 の体積と等しくなっています。


    (4)(5)

    コックを開けた後の気体は、圧力が変わらず p1p_1 であり、体積は V1+V2−SxBV_1+V_2-Sx_B で、温度は T1+ΔTBT_1+\Delta T_B です。

    したがって、気体の状態方程式は p1(V1+V2−SxB)=nR(T1+ΔTB)p_1(V_1+V_2-Sx_B)=nR(T_1+\Delta T_B) となります。


    温度変化は ΔTB\Delta T_B なので内部エネルギーの変化量は ΔU=32nRΔTB\Delta U=\dfrac{3}{2}nR \Delta T_B となり、熱力学第一法則 Qin=ΔU増+WするQ_{in}=\Delta U_{増} +W_{する} を用いることができます。




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    ありがとうございますとてもよく理解できました

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