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ジュールの実験の問題点

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質問者：whiter5911
質問日時：2015/07/25 22:00
回答数：1件

次の問題が分かりません．
理想気体→内部圧０であることはわかるのですが...

【ジュールの実験】
水槽中に入れた、コックで繋がれた２個の真空容器があり、片方は空気が満たされ、片方は真空となっている．
コックを開き、空気を真空中へ膨張させたが、水槽の水の温度は変化がなかった．

【問】
実在気体の内部圧は０ではないが、ジュールの実験では完全気体の性質を導き出すことができた．
この実験の問題点を１つ答えなさい．

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回答 (1件)

No.1ベストアンサー

回答者： lupan344
回答日時：2015/07/25 23:56

実験が実存気体で行われたとしたら、気体の体積が増えた分、内部圧も変化しているはずです。

理想気体の場合は、気体内部に分子が存在しないので、内部圧＝0となりますが、実存気体の場合はそうではありません。
だとしたら、本当の実験結果はどうなるでしょう？
実際には、何らかの温度変化が起きるはずです。
ジュールの実験では、それが起きませんでした。
その理由を考えれば良いわけです。
問題点として考えられるのは、実験装置の感度が実験で得られる値を測定できなかった事が考えられます。
気体の温度が変化していても、それを測定するのは水槽の水の温度です。
つまり、気体の温度変化に比べて、熱容量の大きい水槽の水の温度変化が微小で、明確な温度変化が測定出来ていない可能性があります。
問題文の範囲では、この程度の結果しか言えませんが。
水槽の当初の温度なども、実験結果に影響を与えるでしょう。
また、利用した気体がどのようなものかでも、影響があるかもしれません。
その他、気体の当初圧力や、容器の容積など、実験装置の感度にかかわる事項はあります。