熱力学演習 分野別 X Facebook はてブ LINE Pinterest コピー 2020.12.112023.05.16 目次 基本的な状態変化 [演習]定圧変化における計算4種類定圧変化定積変化等温変化断熱変化$pV$図の読み取り（+$TV$図）定圧変化と定積変化定圧・等温．定積変化断熱変化と等温変化の違い右上がりの直線右下がりの直線ディーゼルサイクル$pV$図から$TV$図へ①$TV$図から$PV$図への変換練習①入試によく出る変化ばねつきピストン2つの容器問題2つのピストン2021年 東京理科大（理工）類題 圧力が等しいことの利用ピストンの上の液体がこぼれ落ちる問題気体の混合問題気体の混合問題1 単原子分子理想気体のみ気体の混合問題2 単原子分子と二原子分子気体の混合問題3 片方だけ温度調節されている場合 基本的な状態変化 [演習]定圧変化における計算4種類 [演習]定圧変化における計算4種類PHYさん内部エネルギーの計算は試験でもよく出るので，基本形を覚え，変形した式もすぐに導けるようにしておきましょう．単原子分子理想気体の内部エネルギー問題文に単原子分子理想気体とかいてあるときは，次のことを使うことができる．定積モル比熱が$... 定圧変化 [熱力学演習]定圧変化NEKO熱力学演習のはじまりです！今回の内容は定圧変化．熱力学の問題は，公式が多くて大変ですよね．また，どのような変化なのかを判断するのが意外と難しいんです．この熱力学演習シリーズでは，・公式の立て方・変化の見極め方の話もしていきます．それ... 定積変化 [熱力学演習]定積変化NEKO今回は，体積が変化しない，いわゆる定積変化の問題です！さっそく，問題をみてみましょう．問題上図のように，水平な床の上に断熱容器が固定されている．断熱容器の中には，熱を通さないピストンによって物質量 {\rm mol}$の単原子分... 等温変化 [熱力学演習]等温変化NEKO今回は，気体の温度を一定に保ったまま変化する等温変化の問題です．それでは，さっそく問題を解いてみましょう．問題上図のように，水平な床の上に断熱容器が固定されている．断熱容器の内側の底部には，温度調節器が設置されており，気体の温度を自... 断熱変化 [熱力学演習]断熱変化PHYさん今回は，熱の出入りがない状況で圧力や体積や温度が変化する断熱変化の問題です．断熱変化であっても，気体が仕事をしたら（されたら）温度が変化することに注意しましょう．それを教えてくれるのが，熱力学第一法則です．熱力学第一法則内部エネル... $pV$図の読み取り（+$TV$図） 定圧変化と定積変化 $pV$グラフの読み取り演習1PHYさん縦軸を気体の圧力$p$，横軸を気体の体積$V$としたグラフを$pV$グラフといいます．このシリーズでは，$pV$グラフ読み取りの練習をしています．$pV$グラフについては，下の記事でも取り扱っています．PHYさんそれでは，問題を解... 定圧・等温．定積変化 $pV$グラフの読み取り演習2NEKO引き続き，$pV$グラフを読み取る演習しましょう．まず，確認してほしいのが，次の2つです！$pV$図の読みとり① 絶対温度絶対温度は状態の点から$p$軸$V$軸へ下した垂線の足と原点でつくられる長方形の面積に比例する．$pV$図の読... 断熱変化と等温変化の違い $pV$グラフの読み取り演習3 等温変化と断熱変化のグラフの違いNEKO今回は，等温変化と断熱変化の違いをテーマにした問題です．PHYさんそれでは，問題を解いてみましょう．問題上図のような$pV$図を考える．状態Aでは，圧力が$p_{0}$で，体積が$V_{0}$，絶対温度が$T_{0}$であった．次の... 右上がりの直線 $pV$グラフの読み取り演習4 右上がりの直線PHYさん今回は右上がりの直線型の$pV$図の問題です．ピストンにばねがついている問題でよくある形です．問題上図のような$pV$図について考える．状態Aでは，圧力$p_{0}$，体積$V_{0}$，絶対温度$T_{0}$であった．状態Aから... 右下がりの直線 $pV$グラフの読み取り演習5 右下がりの直線グラフPHYさん今回は，右下がりの直線のグラフです．このグラフでは，熱量の正負が入れ替わることがあるため注意が必要です．問題上のような$pV$図を考える．状態Aでの圧力はp_{0}$，体積は$V_{0}$，絶対温度は$T_{0}$である．状態... ディーゼルサイクル $pV$グラフの読み取り演習6 ディーゼルサイクルNEKO今回は，ディーゼルエンジンにも関係する，ディーゼルサイクルを扱います．さっそく問題をみてみましょう．問題状態Aから状態Bまでは断熱変化で気体を膨張させ，状態Bから状態Cまでは，体積を一定に保ったまま，圧力を下げる．また，状態CからD... $pV$図から$TV$図へ① $pV$図から$TV$図へ①PHYさん今回は，縦軸が圧力$p$，横軸が体積$V$の$pV$図から，縦軸が絶対温度$T$，横軸が体積$V$の$TV$図の変換に関する問題を扱います．入試でもときどきみかけますね．問題縦軸が理想気体の圧力$p$，横軸が体積$V$である，上図... $TV$図から$PV$図への変換練習① $TV$図から$PV$図への変換練習①問題理想気体を状態A$\to$B$\to $C$\to $Aと変化させた．そのときの絶対温度$T$と体積$V$の関係は上図のように表される．ただし，直線ABは原点Oを通る直線である．状態Aでの圧力を$P_{0}$とする．このとき，縦軸を圧力... 入試によく出る変化 ばねつきピストン [共通テスト対策問題4] ばねつきピストン [物理]NEKO今回はばねつきピストンの問題です．次のことを要チェック！熱力学の問題で立てて欲しい3つの式気体がする仕事の計算の3つの方法では，さっそく問題を解きましょう．ちなみに，解答は一番最後に書いてあります．問題図のように，水平な床の上に断熱... [演習]ばねつきピストン見出し図のように，水平な床の上に，容器が置かれており，断面積$S$，質量$m$のピストンによって，単原子分子理想気体が密封されている．ピストンはなめらかに動くことができる．また，容器，ピストンともに，断熱材によってできていて，容器内の気体は... 2つの容器問題 [熱力学]2つの容器とピストンと連結棒[演習問題]NEKO今回は熱力学の演習問題です．入試では，定圧変化，定積変化，等温変化，断熱変化は頻出の変化ですが，それ以外もある程度経験しておいた方がいいと思います．具体的にはばねつきピストンピストンの上の液体の量が変化する問題2つの容器と連結棒の問... 2つのピストン 2つのピストンが動くときに気体がする仕事[よく見かける間違い]問題上図のように，鉛直に固定された断熱容器があり，質量$m$で断面積$S$のピストンA，Bによって単原子分子理想気体が封入されている．ピストンAと容器によって封入されている気体を"下側の気体"，容器とピストンAとピストンBによって封入されて... 2021年 東京理科大（理工）類題 圧力が等しいことの利用 片側の$pV図$がわかっているときのもう片方の$pV$図NEKO次の問題は，2021年の東京理科大の問題の類題です．問題図に示すように，密閉された水平な円筒容器の中になめらかに動くピストンが入っており，ピストンによって容器内はA室とB室に分かれている．A室とB室にはそれぞれ熱交換器が設置されてお... ピストンの上の液体がこぼれ落ちる問題 [演習]ピストンの上の液体がこぼれ落ちる問題問題図のように，水平な床の上に，高さh$の厚さの無視できる容器が置かれており，断面積$S$の質量の無視できるピストンによって，単原子分子理想気体が密封されている．ピストンは自由に動くことができる．また，容器，ピストンともに，断熱材によっ... 気体の混合問題 気体の混合問題1 単原子分子理想気体のみ 気体の混合問題1問題断熱材でできた容器A，容器B，コック，細管が図のようにつながれている．はじめコックが閉じている状態で，容器Aには圧力$P_{0}$，体積$V_{0}$，絶対温度が$T_{0}$の単原子分子理想気体が，容器Bには，圧力P_{0}$，体... 気体の混合問題2 単原子分子と二原子分子 気体の混合問題2問題断熱材でできた容器A，容器B，コック，細管が図のようにつながれている．はじめコックが閉じている状態で，容器Aには圧力$P_{0}$，体積$V_{0}$，絶対温度が$T_{0}$の単原子分子理想気体が，容器Bには，圧力P_{0}$，体... 気体の混合問題3 片方だけ温度調節されている場合 気体の混合問題3問題断熱材でできた容器A，容器B，コック，細管が図のようにつながれている．はじめコックが閉じている状態で，容器A，Bともに圧力$P_{0}$，体積$V_{0}$，絶対温度が$T_{0}$の単原子分子理想気体が封入されている．容器A , Bに...
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