熱力学

窒素1mol(28g)が外圧(1気圧=1.013×10^5 Pa)と同じに保たれるような容器に入っている。0℃=273Kとして計算せよ。
(1)この窒素を0℃にした後、1気圧に保ったまま100[J]の熱を加えたら何度になるか。ただし、窒素の定圧モル比熱を29.1[J/mol・K]とせよ。

解)Cp=ΔQ/ΔT
ΔT=ΔQ/Cp
=100/29.1
3.44[K]

(2)このとき、体積はどれだけ増加するか。ただし、0℃、1気圧、1molの気体の体積を22.4リットルとせよ。また、窒素を理想気体とみなしてよい。

解)pΔT=RΔT
p=(nRT)/V
=1・8.31・3.44/22.4
=1.28

(3)このとき、窒素が外部にした仕事はどれだけか。
(4)このとき、窒素の内部エネルギーはどれだけ増えたか。

(1)と(2)はこのやり方で合っているのでしょうか。物理は苦手で、合っているか不安です。
(4)はΔU=ΔQ+ΔWを使うと思うのですが。

アドバイスいただけると嬉しいです。
よろしくお願いします。

No.1 ベストアンサー 回答者： Meowth 回答日時： 2007/11/08 00:10

(2)

22.4/273=V/(273+3.44)
V=22.7L
(3)　pdV=1.013×10^5 (22.7-22.4)*10^-3=30.4(J)
(4) dU=dQ-dW=100-30.4=69.6[J]

この回答へのお礼

回答ありがとうございます！
とても助かりました。

お礼日時：2007/11/08 23:03

No.2 回答者： kdd-i 回答日時： 2007/11/08 00:15

(1)は合ってると思います。

(2)はボイル・シャルルの法則を使って
V/T = V0/T0 より

V = T/T0*V0
= 373/273*22.4
= 30.6[L]

(3)ΔW = pΔV　より
ΔW = 1*(30.6-22.4)
= 8.2[J]

(4)ΔU = ΔQ-ΔW　より
ΔU = 100 - 8.2
= 91.8[J]

どこか間違ってるかもしれませんが。。。

No.3 回答者： kdd-i 回答日時： 2007/11/08 00:18

＃２です。

私が間違えてます。
ごめんなさい。

この回答へのお礼

アドバイス、ありがとうございました！

お礼日時：2007/11/08 23:03