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定積モル比熱について。 ピストンのついたシリンダー内に、n「mol」の単原子分子...

fal********さん

2018/5/2717:49:50

定積モル比熱について。
ピストンのついたシリンダー内に、n「mol」の単原子分子からなる理想気体が入れられている。ピストンは固定されており右側には動けない。
シリンダーにはヒーターが備

えられており気体の温度を調節できる。ヒーターから熱量を与え、気体の温度をToから4Toに上昇させた。外部の圧力は一定であり、気体定数をR「J/(mol・K)」とする。

(1)ヒーターが気体に与えた熱量は何J。
(2)、(1)の結果から理想気体の定積モル比熱Cvを求めよ。

解説お願いします

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ken********さん

2018/5/2718:48:35

fal********さん

(1)
気体の体積が変化しないので、気体は仕事をせず、W=0。
熱力学第一法則:Q=ΔU+W より、
Q=ΔU
となり、定積変化では、
与えた熱Q は、すべて内部エネルギーの増加ΔU になります。

単原子分子理想気体の内部エネルギーの増加ΔU は、
ΔU=(3/2)nRΔT
だから、
Q=ΔU
=(3/2)nR(4To-To)
=(9/2)nRTo


(2)
モル比熱の定期:Q=nCΔT より、
Cv=Q/(nΔT)
=(9/2)nRTo/[n(4To-To)]
=(3/2)R


となります。

質問した人からのコメント

2018/5/28 08:23:01

ありがとうございます。

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