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図3のように、なめらかに動く軽いピストンがついた円筒形の容器に理想気体を閉じ...

ffc********さん

2012/2/218:00:18

図3のように、なめらかに動く軽いピストンがついた円筒形の容器に理想気体を閉じ込めてある。大気圧は1.0×10^5Paで、ピストンの断面積は2.0×10^-3(m^2)である。

(1)はじめ、この気体の温度は300K、体積は1.0×10^-3(m^3)であり、ピストンは静止していた。このとき内部の気体がピストンを押す力は(オ)Nである。
(2)つぎに、気体の温度をゆっくりと330Kまで上昇させた。このとき、気体の体積は(カ)m^3となり、ピストンは(キ)mだけ移動する。
(3)つぎに、気体の温度を330Kに保ったまま、ピストンを手でゆっくりと押し込んで、ピストンをはじめの位置に静止させた。
このとき気体の圧力は(ク)Paであり、手がピストンを押す力の大きさは(ケ)Nである。

オ~ケに対する解答群
9.0×10^-4
1.1×10^-3
2.0×10^-3
2.0×10^-2
5.0×10^-2
1.0
2.0
5.0
1.0×10^1
2.0×10^1
2.0×10^2
5.0×10^2
1.1×10^5
2.0×10^5

ピストン,気体,体積,断面積,大気圧,v0,V2

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ベストアンサーに選ばれた回答

kee********さん

2012/2/818:10:16

(1)
P0S=10^5*2*10^-3=2*10^2N...........(オ)

(2)
V2=(330/300)V0
=1.1V0
=1.1*10^3 m^3...........(カ)

(1.1V0-V0)/S=0.1V0/S
=0.1*10^-3/(2*10^-3)
=0.050m..................(キ)

(3)
P3=(V2/V0)P0=1.1*10^5Pa.........(ク)

P3S=1.1*10^5*2*10^-3=2.2*10^2N......(ケ)

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