演習問題(標準)

コンデンサー

コンデンサー演習1 金属板の挿入 直列型 スイッチを開く

問題 起電力$V_{0}$の電源,スイッチ,抵抗と面積$S$の極板A,Bによってつくられた平行平板コンデンサーが上図のように接続されている. 極板A,Bの距離は$d$に固定されており,真空の誘電率を$\varepsilon_{0}$とする....
演習問題

$pV$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...
分野別

$pV$図から$TV$図へ①

PHY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...
力学

[標準]単振動演習⑩ すべらないで単振動をする条件

問題 上図のように,水平な床の上に,質量$M$の台Aがあり,Aは,ばね定数$k$の軽いばねにつながれている. ばねの他端は壁に固定されていて,はじめは自然長の状態でAとともに静止している. Aの上に,質量$m$のBが置かれている. Aと水平...
演習問題

$pV$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$2p_{0}$,体積は$V_{0}$,絶対温度は$T_{0}$で...
分野別

$pV$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....
分野別

$pV$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...
演習問題

$pV$グラフの読み取り演習2

NEKO 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. $p...
演習問題

$pV$グラフの読み取り演習1

PHY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...
演習問題

[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 ...