熱力学

力学

液体の位置エネルギーの変化の計算の仕方(なぜ重心で考えるのか?)

NEKO U字管の単振動の問題や,ピストンの上に液体がのっている問題では,液体の位置エネルギーの変化を考えているけど,どのように計算すればいいんだろう?? PHYさん 一般的に,大きさがある物体の位置エネルギーは次のように考えるこ...
熱力学

ボイル・シャルルの法則が使える条件と熱気球問題で使う式

ボイル・シャルルの法則 理想気体について,物質量$n$が変化しないとき,気体の圧力を$p$,気体の体積を$V$,絶対温度を$T$とすると, $\dfrac{pV}{T}=$一定 が成り立つ.(ボイル・シャルルの法則) 特...
演習問題

[よくある間違い]注意しなければいけない熱効率の計算

PHYさん 今回はよくある熱効率の計算の間違いについて話をします. 間違い例も含めて紹介します. 問題 上図は縦軸が気体の圧力$p$,横軸が気体の体積$V$のグラフである.気体は単原子分子理想気体で,A→B→C→Aの...
熱力学

[熱力学]$pV$図の傾きが負の直線,吸熱が放熱に変わる条件

PHYさん $pV$図において,傾きが負の直線の場合,熱効率を計算するときに注意が必要です. なぜならば,問題によっては直線の途中で吸熱から放熱に変わることがあるからです. NEKO 吸熱から放熱に変わると何か問題があるの?...
分野別

高校物理ポイントまとめ集[熱力学編]

記事で使われているポイントまとめ 熱力学はこちらにも別にまとめあり 熱力学の問題を立てる3つの式 可動部分のつり合いの式 → 力の情報が出てくる理想気体の状態方程式(ボイルシャルルの法則)熱力学第一法則 → エネル...
分野別

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. ...
分野別

[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$2h$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,...
分野別

[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...
分野別

[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....
分野別

[2021]早稲田理工 熱効率を求める

NEKO 今回は2021年の早稲田大理工の,熱力学の問題の熱効率の計算のみを扱います. 熱力学の基本公式はこちらでも紹介しています. 2021年 早稲田理工 第1問 熱効率 図1のように,理想気体が滑らか...