気体の体積変化による仕事について

質問

圧力2.0×10^5(Pa)の気体が圧力を一定に保ちながら膨張し、体積が1.0×10^-3(m^3)だけ増加した。この時気体がした仕事は何Jか。

上の問題で、気体がする仕事W'＝pΔVとかけることから、答えは2.0×10^5(Pa)・1.0×10^-3(m^3)＝2.0×10^2(J)だそうです。

ここで、私は、気体の内部エネルギーU＝(3/2)nRTと、nRT＝PVから、U＝(3/2)PVだと考えました。すると、元々の気体の体積をVoとして、気体の内部エネルギーの変化が、ΔU＝(3/2)・2.0×10^5(Pa)・(Vo＋1.0×10^-3－Vo)となり、これが仕事に等しいと考えましたが、答えが一致しません。

この考え方の何が違うのでしょうか

回答No.3

hiro_1116 · ベストアンサー

その気体が外部から熱を受け取っているので、それを考慮しないと、塩化の前後の内部エネルギーの差だけで、気体が外部にした仕事量を求めることはできません。

模範解答のように考えるのが、直感的にも理解しやすく、お勧めです。

お礼

わかりました！ありがとうございます！

回答No.2

hiro_1116

＞逆にこの問題の温度は変化しているのでしょうか？

温度一定だったら、圧力を一定に保ったまま膨張できませんよね。

補足

たしかにそうですね、！

しかしそこからのつながりが分からないのですが、、、温度が変化するからどうなるのでしょうか。

回答No.1

hiro_1116

質問者様は温度変化をどう考えているのですか？

補足

どうとはどういう意味でしょうか、？
逆にこの問題の温度は変化しているのでしょうか？
あまり理解できてないので細かく教えていただきたいです。