気体が高温熱源から熱量を吸収し、それを使って気体が外部に対して正の仕事をし、最後に低温熱源に熱量を放

気体が高温熱源から熱量を吸収し、それを使って気体が外部に対して正の仕事をし、最後に低温熱源に熱量を放出してもとの状態にもどるサイクルである。これはBCで吸収しCAで放出しているということであってますか？

No.2 ベストアンサー 回答者： masterkoto 回答日時： 2024/03/16 20:36

単純化するために

気体は単原子分子理想気体であるものとします
状態方程式
pv=nRT
を用いると、気体の内部エネルギー変化ΔUは
ΔU＝(3/2)nRΔТ
＝(3/2)PΔＶ…①
もしくは
＝(3/2ΔPＶ…2
と表される
また、熱力学第1法則より
ΔU＝Q+W…③
↔Q＝ΔU-W…④
(Qは外部から与えられた熱量、Wは気体が外部からされる仕事)

A→Bでは、断熱変化と問題文にあるので
頭を悩ますことなく
Q＝0

B→Cでは、Pが一定でＶが減少してるので
①よりΔUの値は負
一方、Wは正の値
これらを④にあてはめて
Q＝(負の値)-(正の値)＝負の値
ゆえにこのサイクルでは
熱を放出

C→Aでは
Ｖが変化しないので
W＝0
Pは増加なので
2よりΔUは正の値
ゆえに③からQは正の値
このサイクルでは急熱

このように判断できます

この回答へのお礼

理解できました!!

お礼日時：2024/03/17 20:00

No.1 回答者： stomachman 回答日時： 2024/03/16 19:39

違う。

C→Aは体積が一定のままで圧力が増加する。それには熱を加えなきゃならんでしょう。B→Cは圧力が一定のままで体積が減少する。熱を放出しなきゃ出来んですね。また、A→Bでは圧力が高く体積が小さい状態から、圧力が低く体積が大きい状態へと、熱の出入りなしに（つまり素早い断熱変化で）移っている。この体積変化で、たとえば何かを持ち上げることができますね。

この回答へのお礼

ありがとうございました!

お礼日時：2024/03/17 20:00