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さきほど「物理の定積、等温、定圧変化の問題をやっていて」という質問をした者です

dri********さん

2009/10/817:26:08

さきほど「物理の定積、等温、定圧変化の問題をやっていて」という質問をした者です

問題を解いてみたので合っているか確認お願いします。


ちなみに、BC間は等温変化です。


また、W、Q、Uの後につく小文字二つは過程を表します。(WabならAB間の仕事)。

一つの時は、そのときの状態。画像を参照してください。

正負の付け方も間違っているかもしれません。ご指摘ください。


問題は

① 状態Bの温度

② 過程1における気体に与えた熱量、気体が外部にした仕事、気体の内部エネルギーの増加量


③ 状態Cの体積

④ 過程2における気体への熱の出入り、気体の内部エネルギーの変化を必要があれば Wbc(BC間の仕事)で説明する


⑤ 過程3における気体から奪った熱量、気体が外部からされた仕事、気体の内部エネルギーの減少量


⑥ A→B→C→Aの過程は熱機関と考えることが出来る。この熱機関が1サイクルで外部にした正味の仕事、熱効率

です。




自分が解いたものでは


① 3Ta

② Q=3nRTa

W=0

U=3nRTa


③ 3Va

④ 等温変化より内部エネルギーの変化無し。

Qbc=W2 (問題文ではBC間の仕事はW2で表すと書いてありますが、Wbcにしてください)

Ubc=0


⑤ 定圧変化から定圧モル比熱などを使ってみて

Qca=-5nRTa

Wca=-2PaVa

Uca=-3nRTa




⑥ これはよく分かりません。ぜひご教授ください。

気体,等温,熱機関,内部エネルギー,定圧変化,W2-2PaVa,driftking0426

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ベストアンサーに選ばれた回答

ima********さん

編集あり2009/10/818:31:54

driftking0426さん

①◎
グラフ面積3倍なので温度も3倍ですね。
②◎
Q,ΔU,Wの定積変化での表記がわかってれば問題ないですね。
③◎
BC間の温度一定なのでグラフ面積もBと同じですよね。
④◎
⑤◎
⑥仕事の方は各過程の仕事を足してやればいいはずなので
Wall=0+W2+(-2PaVa)=W2-2PaVa
熱効率eは取り入れた熱量のうちどれだけ仕事したのかということを見る値ですから
e=Wall/(3nRTa+W2+(-5nRTa))=(W2-2PaVa)/(W2-2PaVa)=1
熱効率1ですか・・・w

質問した人からのコメント

2009/10/9 17:18:32

降参 ありがとうございました!!とても助かりました!

熱効率ですが、分母の方は取り入れる熱量なので、-5nRTaはいらないそうです。

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