No.1
- 回答日時:
>圧縮したのに定積モル比熱が使えるのですか?
はい。
仕事を加えたわけで熱を加えたわけではありません。「急激に圧縮した」ということは熱の出入りはなかったということでしょう。そうであれば熱力学の第一法則より、加えられた仕事はすべて内部エネルギーになるはずです。理想気体の内部エネルギーの変化は定積モル比熱で表せますから、お手元の答えのようになります。
質問者さんは、熱を加える場合と混同されていると思います。
この回答へのお礼
お礼日時:2010/08/29 19:36
ありがとうございます.
文字式でおいてみるとできました.
定積モル比熱は熱と内部エネルギーの関係なのですね.
これからもよろしくお願いします.
No.2ベストアンサー
- 回答日時:
1さんの回答でいいのですが、少し補足です。
>圧縮したのに定積モル比熱が使えるのですか?
ご質問のとおり本当はだめです。
ですが、理想気体の場合、内部エネルギーが温度のみで決まり体積に依存しないという性質があるために、内部エネルギーの変化は体積変化の有無に関らずいつでも
ΔU = n cv ΔT
と書くことができます。比熱も定数です。なので、この問題の場合では、
>これは21*0.203*ΔT=2000より求まるΔTと一致します.
これでOKになります。
No.3
- 回答日時:
#2様が「本当は駄目だ」と書いておられます。
でも理由は「理想気体という仮定が一般には当てはまらない」ということのようです。
理想気体としているのですから、この点はクリアーされています。
駄目だという理由は別のところにあります。
「急激に圧縮した」というところです。
これは断熱変化を実現するために置いた仮定です。
断熱容器で行う代わりに急激な変化で断熱を実現しようとしています。
普通教科書に載っている断熱変化は断熱壁に囲まれた容器に対して行います。
そうでないと断熱可逆変化が実現しないからです。
変化の各瞬間において平衡状態が実現していると考えて差し支えないような過程を考えています。
急激な変化では全体が均一な状態にはなっていません。
温度、圧力が決まりません。
測定すれば何らかの値が得られるでしょうが、どういう意味を持った量かがはっきりしなくなるのです。
十分時間がたって、変化直後の乱れた状態が落ち着いて、全体が均一な状態になって初めて全体の温度、圧力が決まります。
その時は時間がたっていますから外部に熱が伝わっています。断熱壁ではありませんので仕方がないのです。
ΔT=470Kという値は1つの目安だと考えられます。
自動車のエンジンの場合でもシリンダー内部での温度のばらつきはかなりあるようです。
お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!
似たような質問が見つかりました
- 化学 化学の分圧の問題です。お助けください。 2 2022/11/07 22:48
- 化学 温度変化に伴う圧力と体積の変化について 2 2022/07/25 17:21
- 物理学 物理の問題が分かりません。 解説よろしくお願い致します。 ピストンのついた容器に一定量の気体を入れ、 2 2023/06/20 19:46
- 物理学 理想気体の温度をT1からT2に上げるとき, 圧力一定と体積一定の二つの過程で行うとする. エントロピ 2 2023/03/21 21:32
- 物理学 力学について 計算過程を教えてください。 6 2022/05/16 17:22
- 物理学 高2物理についてです。 温度を保ちながら体積を3V0からV0に圧力を1/3p0からP0に変えた(気体 2 2023/08/28 19:49
- 化学 (気体の状態方程式)減圧後に残った物質の重量 1 2023/01/13 21:33
- その他(自然科学) 測定した大気圧と温度をもとに空気の密度を求めたいのですが、P=ρR(t+273.15)の式の意味が分 3 2023/07/08 12:17
- 物理学 大学の授業の課題です 1 2022/06/01 14:29
- 化学 ヘンリーの法則とボイルの法則について 1 2022/07/26 23:51
おすすめ情報
おすすめ情報